Аммониты — это доисторические головоногие моллюски, которые состояли из мясистой мягкой ткани и твердых внешних панцирей. Согласно свежему исследованию, эти панцири могли помочь животным контролировать свою плавучесть за счет необычной структуры.
Ученые уверены, что сложнейшая структура внутренних стенок раковин древних моллюсков служила весьма практичным целям
Команда ученых долгое время изучала швы и узоры, покрывающие внутреннюю поверхность окаменелых раковин аммонитов. В ходе эволюции этих существ, которая охватывала период от более 400 миллионов лет до 66 миллионов лет назад (до их исчезновения вместе с динозаврами), эти узоры усложнялись, переходя от простых линий к разветвленным фракталам. Они намного сложнее, чем аналогичные узоры панцирей ближайшего родственника аммонитов, наутилуса.
В своей новой статье исследователи утверждают, что разные модификации панцирей могли быть полезны для контроля плавучести. Это утверждение идет в разрез с бытующей на сегодняшний день гипотезой о том, что швы помогали аммониту противостоять давлению на раковину в глубоком море. Утолщения отмечают пересечения внутренней стенки оболочки и перегородок, то есть стенок, разделяющих камеры внутри оболочки.
Внутренняя структура раковин моллюсков на примере 3D-моделейDavid Peterman
Слева - почти точная копия раковины аммонита; справа - копия раковины наутилуса
«Самые ранние швы у предков аммоноитов были, по сути, прямыми», — рассказал ведущий автор исследования Дэвид Питерман, палеобиолог из Университета Юты, в выпуске университета. «У некоторых более поздних же видов швы были настолько сложными, что в месте соединения перегородки с раковиной почти не оставалось свободного пространства».
Сегодня от аммонитов остались только ребристые спиральные раковины — мягкие ткани не окаменели, поэтому вопросы о том, сколько конечностей было у этих животных, остаются открытыми. Внутри оболочки часто покрыты литифицированной грязью — илом океанского дна, который превратился в камень за миллионы лет. Это создало проблему для исследовательской группы, которая пыталась изучить хитросплетение камер внутри раковины, называемой фрагмоконом. Полости внутри фрагмокона аммонита функционировали как воздушные шлюзы корабля, удерживая моллюска на той высоте от морского дна, на которой тому нужно было оказаться. Чтобы увидеть швы, не вскрывая окаменелости, команда Питермана напечатала на 3D-принтере модели раковин аммонита и наутилуса.
Трехмерный слепок, который использовался для имитации узоров на внутренней стороне фрагмокона аммонитаDavid Peterman
«Эти гипотезы невозможно проверить, не создав невероятно точные модели этих сложных конструкций», — отметил Петерман. «3D-принтеры позволяют изготавливать модели даже с невероятно замысловатыми стенками камер, по уровню детализации сопоставимые с реальными окаменелостями».
Чтобы проверить свою теорию контроля плавучести, команда окунула свои напечатанные на 3D-принтере оболочки в воду и обнаружила, что чем сложнее структура шва, тем больше воды удерживается оболочкой. Исследователи писали, что удерживание жидкости действительно могло помочь точно настроить регулирование плавучести животных, поскольку им требовался жесткий контроль над количеством воды в раковине, чтобы оставаться на плаву на желаемой глубине.
Сравнение окаменелости и трехмерной модели живого моллюскаDavid Peterman
Раковины аммонита достигли пика своей сложности прямо перед исчезновением этого семейства в конце мелового периода. Но их сородичи с упрощенными раковинами до сих пор бороздят просторы океанов, давая нам подсказки относительно того, какими могли быть их давно вымершие предки.
