Цивилизация
Самый большой микроскоп в мире и рентгеновские лучи помогли палеонтологам восстановить облик древнейших созданий, населявших Землю 500 млн лет назад, на эмбриональной стадии развития.
Китайские, шведские, швейцарские и британские ученые во главе с Филиппом Донохью из Бристольского университета (Великобритания) создали подробнейшие трехмерные изображения эмбрионов двух червеподобных существ Markuelia и Pseudooides, живших в Китае и Сибири полмиллиарда лет назад (во время кембрийского периода).
По-видимому, организмы стали одними из первых многоклеточных планеты: некоторые особенности их эмбрионального развития помещают их в самое основание эволюционного древа. И эти эмбрионы стали самыми древними, сохранившимися до наших дней целиком.
Исследование опубликовано в Nature.
Изображение настолько детализировано, что специалисты узнали о жизни и строении этих давно вымерших созданий больше, чем знают об их сегодняшних отдаленных потомках. Так, по словам Донохью, удалось измерить длину пищеварительного тракта червя, определить форму его органов и схему расположения зубов.
Markuelia, судя по результатам изучения, должна быть довольно близким родственником современных круглых червей нематод и мушек дрозофил. Уже вскоре после нее, как предполагают палеонтологи, случился эволюционный раскол, и несегментированные черви нематоды отделились от класса сегментированных членистоногих, включающего ракообразных, насекомых и пауков.
Сегментированный червь Pseudooides отличался крайне причудливым строением.
Если сегодня аналогичные существа или наращивают число сегментов на концах своего туловища, или же рождаются со строго определенным количеством сегментов, которые затем увеличиваются вместе с животным, то Pseudooides новые сегменты добавлял в середине тела.
Размер каждого из окаменевших эмбрионов был не больше песчинки, поэтому исследование стало возможным лишь благодаря неразрушающей новой технологии SRXTM (synchrotron X-ray tomographic microscopy) — синхротронного микроскопического сканирования. Ускоритель частиц был предоставлен институтом Поля Шеррера в швейцарском Виллигене (Paul Scherrer Institute in Villigen).
Ранее в подобных случаях практиковалось вскрытие окаменевшей «капсулы» с эмбрионом, при которой содержимое, как правило, сильно страдало. Поэтому, как заметил Донохью, до настоящего исследования такие окаменелости воспринимались скорее как диковинки, окаменевшие курьезы.
Чтобы добыть образцы окаменевших эмбрионов, исследователям приходится буквально перерывать тонны скалистых пород, используя кислоту. «На одном участке, — рассказывает Донохью, — мои коллеги перебрали 12 тонн горной породы, чтобы найти всего 500 эмбрионов».
Команда Донохью постепенно начинает пробовать новый инструмент на других типах окаменелостей, в том числе семенах, цветках и черепах. «Мы хотим найти предел окаменения, — поясняет руководитель экспериментов. — Никто не мог и подумать, что сохраняются такие крошечные особенности строения, какие мы наблюдаем».
В настоящий момент возможности нового метода обозначились: при изучении окаменевших волос специалисты видят лишь сам волос и ничего больше. В то же время теоретически нет никаких препятствий, которые помешают в будущем разработать еще более мощный прибор.