„Не можех да повярвам на това, което виждах“ – откриване на липсващото парче от еволюционния пъзел в скали на 130 милиона години

Учените са открили липсващото парче от еволюционния пъзел в скали на 130 милиона години. Това откритие идва в резултат на международно сътрудничество Факултет по природни науки, Лисабонски университет (Португалия) участва.

въпреки, че Гръбначни Като доминиращ компонент на съвременните дълбоководни екосистеми, няма изкопаеми доказателства за дълбоководни риби, по-стари от 50 милиона години. Сега скорошното откритие на изключително редки вкаменелости предоставя най-старото известно доказателство за дълбоководни риби. Това измества времевата линия за дълбоководна колонизация назад със зашеметяващите 80 милиона години.

Резултатите бяха публикувани наскоро в списанието Сборник на Националната академия на науките.

„Когато за първи път открих вкаменелостите, не можех да повярвам на това, което виждам“, казва палеонтологът Андреа Бейкън, ръководител на това изследване и изследовател в университета в Генуа (Италия). Именно той открива фосили на риби в северозападните Апенини, близо до Пиаченца, Модена и Ливорно (Италия).

Барбуните създават дупка за хранене на плиткото морско дъно на Лигурско море. Новото проучване отчита идентични структури от кредни седименти в северните Апенини в Италия. Резултатите показват, че ямите за хранене с вкаменелости са най-старото доказателство за дълбоководни гръбначни животни. Кредит: Андреа Бейкън

Причината за това учудване е далечната възраст на вкаменелостите, която предхожда всички други доказателства за съществуването на дълбоководни риби с милион години. Новооткритите вкаменелости датират от ранната ера Период креда (преди 130 милиона години). „Новите вкаменелости показват активност на рибите на морското дъно, датираща от ерата на динозаврите, която е била на хиляди метри дълбочина“, добавя Андреа Баукон.

Използвайки фотограметрия, учените предоставиха фото-украсена карта на надморската височина на кратерите и пътищата за хранене на вкаменелостите. Това доказателство представлява най-старото доказателство за дълбоководни гръбначни животни. Кредит: Джироламо Ло Русо

Новооткритите вкаменелости са редки и необичайни. Те включват вкаменелости във формата на купа, произведени от древни хранещи се риби, както и криволичещата пътека, образувана от опашката на плуващата риба, която пресича тинестото морско дъно. Тези археологически вкаменелости не включват вкаменелости на тялото като рибени кости, но записват древно поведение. Като такива, вкаменелостите от Апенините представляват критична точка в пространството и времето. Това е точката, в която рибите се преместват от континенталния шелф и колонизират нова сурова среда, разположена далеч от първоначалното им местообитание.

Хиляди метри под повърхността на океана Тетис – древен океан, който е съществувал преди 250 и 50 милиона години и е предшественик на днешното Средиземно море – най-старите дълбоководни риби са били изправени пред сурови условия на околната среда в сравнение с техните плитки… воден произход. Пълен мрак, почти минусови температури и огромен натиск ограничават оцеляването на тези пионери в бездната.

Видеото показва химера, която плува над утайките в изкопа Kermadec (дълбочина: 1544 метра) и след това потапя устата си в утайката, за да се храни. В новото проучване учените са изследвали поведението на съвременните риби, за да разберат поведението, свързано с най-старите вкаменелости на дълбоководни гръбначни животни. Кредит: Томас Линли, Алън Джеймисън

Такива екстремни условия изискват адаптации за живот в дълбокото море, еволюционни нововъведения, толкова важни като тези, които позволиха колонизацията на земята и въздуха, като например крила и крайници.

Новооткритите вкаменелости представляват не само най-старите дълбоководни риби, но и най-старите дълбоководни гръбначни животни. Еволюцията на гръбначните животни – вертикални животни – е прекъсната от изместване на местообитанията от плитък морски произход към земна, въздушна и дълбоководна среда. Дълбоководната инвазия е най-слабо разбраната трансформация на местообитанията поради ниския потенциал за вкаменяване, свързан с дълбокото море.

„Новите вкаменелости хвърлят светлина върху мистериозна глава в историята на живота на Земята“, коментира Карлос Нето де Карвальо, изследовател в Института „Дом Луис“, Факултет по природни науки на Лисабонския университет (Ciências ULisboa) (Португалия).

Карта на надморската височина на скалната плоча отгоре, съхраняваща най-старите доказателства за дълбоководни гръбначни животни. Цветовото кодиране е свързано с надморската височина, с по-топли цветове на по-висока надморска височина. Кредит: Джироламо Ло Русо

Вкаменелостите от Апенините принуждават учените да преразгледат факторите, които може да са довели до колонизацията на дълбокото море от гръбначни животни. Авторите предполагат, че катализаторът е безпрецедентното внасяне на органична материя, настъпило между късния палеолит Джурасик Периодът ранна креда. Наличието на храна в дълбокото море насърчава дънните червеи, които от своя страна привличат риби, които използват специфично поведение, за да ги изложат на тях.

В това проучване изследователите се обърнаха към текущите морета, за да разберат поведението на вкаменелостите и да проучат поведението на съвременните риби в тяхната среда. Учените са изследвали дълбините на Тихия океан, за да изследват химерите, известни също като призрачни акули, в тяхното местообитание.

Новите вкаменелости съответстват на структури, произведени от съвременни риби, които се хранят или чрез надраскване на морското дъно, или като излагат дънната си плячка чрез засмукване. Това напомня на Neoteleostei, групата гръбначни животни, която включва съвременните медузи и риби гущери.

Химери, плуващи над седименти в падината Кермадек в Тихия океан (дълбочина: 1544 m). В новото изследване учените са изследвали поведението на съвременните дълбоководни риби, за да разберат механизма на образуване на археологически вкаменелости от периода Креда. Находките разкриват най-старите доказателства за дълбоководни гръбначни животни. Кредит: Томас Линли, Алън Джеймисън

„Противно на общоприетото схващане, седиментите на дълбокото морско дъно са пълни с фосилни останки от древен живот, но обикновено от малки организми, които живеят по-високо във водния стълб, като фитопланктон или зоопланктон“, обяснява Марио Качао, съавтор на това изследване. Проучване и изследовател в Dom Luís Institute, Ciências ULisboa.

„Въпреки това, за да открием и интерпретираме преки доказателства за органичната активност на отпечатани и геологично запазени гръбначни животни в такива отлагания, след като са били тектонично деформирани и изложени като планинската верига на северните Апенини и които са били разположени предимно през миоценските и плиоценските геоложки времена – тоест почти от „преди 20 милиона години това е изключително рядка находка.“

Новооткритите вкаменелости може да представляват първата голяма стъпка в произхода на съвременното дълбоководно биоразнообразие на гръбначните животни. Съвременните дълбоководни екосистеми имат своите корени във вкаменелостите на Апенините, претърпявайки голяма промяна на местообитанията в историята на океана. „Нашите открития на вкаменелости преоценяват ситуацията Темпото на колонизиране на гръбначни животни в дълбокото море. Новооткритите вкаменелости съдържат ключови доказателства За самите начала „Еволюцията на дълбоководните гръбначни има дълбоки последици както за Земята, така и за науките за живота“, обобщава Андреа Баукон.

Справка: „Най-старите доказателства за дълбоководни гръбначни“ от Андреа Боконе, Аналиса Ферети, Киара Фиороне, Лука Пандолфи, Енрико Сербали, Армандо Пичинини, Карлос Нето де Карвальо, Марио Качао, Томас Линли, Фернандо Мунис, Зейн Беластеги, Алън Джеймисън . , Girolamo Lo Russo, Filippo Guerrini, Sara Ferrando и Emantes Pride, 5 септември 2023 г., Сборник на Националната академия на науките.
doi: 10.1073/pnas.2306164120

Проучването е резултат от сътрудничеството на изследователи, свързани с научни институции от Италия (университетите на Генова, Модена и Реджо Емилия, Падуа, Пиза, Парма; Природонаучен музей в Пиаченца; Природонаучен музей на Южен Тирол), Португалия (ЮНЕСКО Глобален геопарк Натуртиго; Университет от Лисабон), Англия (Университет на Нюкасъл), Испания (Университети на Севиля и Барселона), Австралия (Университет на Западна Австралия), Шотландия (Университет на Абърдийн).