Палеонтологи обнаружили одного из самых древних крупных хищников

Реконструкция хищного щетинкочелюстного Timorebestia koprii в кембрийской экосистеме / © Robert Nicholls

Жизнь существует на Земле почти столько же, сколько сама наша планета: немногим меньше четырех миллиардов лет. Однако не все эры и периоды истории биосферы удалось описать одинаково подробно. Ранние ее этапы — в том числе длительная протерозойская эра, когда Земля оставалась «планетой микробов» с отдельными многоклеточными жителями, — соответствуют лишь немногочисленным и плохо сохранившимся окаменелостям.

Все изменилось с наступлением палеозойской эры и ее первого периода — кембрийского — 539 миллионов лет назад. Тогда биоразнообразие океанов резко возросло, многие животные обзавелись скелетами (которые хорошо сохраняются в окаменевшем виде) и возникли первые хищники. До того поедать других животных почти никому не приходило в голову. Самих голов, впрочем, тоже толком не было.

Кембрийские хищники имели очень своеобразный облик — как, скажем аномалокарис (буквально «ненормальная креветка») с двумя загнутыми щупальцами у большого круглого рта. Или опабиния, которая имела пять глаз и длинный хватательный хобот. Палеонтологи относят их к ранним своеобразным членистоногим и отмечают, что размеры некоторых приближались к метру.

Однако первые членистоногие возникли 529-521 миллион лет назад, то есть спустя 10-20 миллионов лет после начала кембрия. Новая статья для Science Advances посвящена еще более древней группе животных — типу щетинкочелюстные, или морские стрелки (Chaetognatha), который появился как минимум 538 миллионов лет назад, на самой заре кембрия. Авторы описали новый вид и род щетинкочелюстных — Timorebestia koprii, остатки которого обнаружили на севере Гренландии, в лагерштетте месторождения Сириус-Пассет.

Огромный остров в те далекие времена был совсем другим: свободным ото льда и намного более теплым. К тому же он располагался в Южном полушарии.

Предполагаемая анатомия Timorebestia koprii / © T.S. Park et al., 2024

Тиморебестиа напомнил ученым Amiskwia sagittiformis — другой кембрийский организм, который близок по строению, а скорее всего также родственен современным щетинкочелюстным вроде саггиты. Эти морские стрелки представляют собой небольших планктонных беспозвоночных размером от нескольких миллиметров до 12 сантиметров. Щетинкочелюстные плавают, изгибая тело вверх и вниз, и поедают планктонные организмы поменьше: инфузорий, микроскопических рачков и так далее. Для этого щетинкочелюстные используют особые щетинки у рта — отсюда их название.

Двух далеких родственников этих существ из кембрия — Timorebestia и Amiskwia — объединяют общий план строения тела и нектонный образ жизни, то есть активное плавание в толще воды. Среди других сходств — наличие боковых и хвостового плавников, хорошо развитый головной отдел с длинными антеннами («усиками») и строение ротового аппарата.

Для кембрийского животного T. koprii имел внушительные размеры — отдельные экземпляры достигали в длину почти 30 сантиметров. В окаменелостях также разглядели расположенный на брюшной стороне ганглий, или нервный узел. Ганглий хорошо сохранился благодаря уникальному механизму вторичной фосфатной минерализации (фосфатизация). Такой орган характерен для щетинкочелюстных, что позволяет уверенно отнести тиморебестиа именно к этому типу животных. В то же время нельзя сказать, что он был предком ныне живущих морских стрелок. Ученые отнесли T. koprii к тупиковой, так называемой стволовой группе типа (stem group).

Авторы исследования считают, что описанное ими животное вело хищный образ жизни, это объясняет крупные антенны и сложное устройство плавников. Более того, в пищеварительном тракте одного из окаменевших образцов T. koprii оказалось несколько членистоногих с раковиной вида Isoxys volucris.

Выходит, тиморебестиа был одним из самых крупных хищников кембрийского периода и «забрался» на вершину пищевой цепочки раньше, чем членистоногие вроде аномалокариса. Это отличает Timorebestia koprii от современных родственников — морских стрелок, которые вынуждены довольствоваться скромной добычей и сами часто оказываются съеденными, например рыбами.