Найдены первые организмы с сердечно-сосудистой системой

Международная группа исследователей из США, Китая и Великобритании нашла самые ранние свидетельства существования организмов с сердечно-сосудистой системой, похожей на современную.

Сложный комплекс из сердца и кровеносных сосудов был обнаружен в окаменелых останках вымерших морских существ, обитавших на Земле более полумиллиарда лет назад. Открытие проливает свет на эволюцию организации тела в животном мире и показывает, что даже самые ранние существа имели внутренние системы, которые сильно напоминают системы их современных потомков.

"Это первая сохранившаяся сосудистая система, о которой мы знаем", – рассказывает профессор неврологии Николас Страусфельд (Nicholas Strausfeld) из Аризонского университета, один из ведущих мировых экспертов в области морфологии и нейроанатомии членистоногих, помогавший анализировать находку.

Окаменелость существа длиной почти в 8 сантиметров датируется кембрийским периодом и была обнаружена на территории современной китайской провинции Юньнань. Это животное, погибшее 520 миллионов лет назад и погребённое в мелкозернистом аргиллите, принадлежит к виду Fuxianhuia protensa – вымершей линии членистоногих, сочетавшей передовую внутреннюю анатомию с достаточно примитивным строением тела.

"Представители рода Fuxianhuia были достаточно многочисленны, но лишь в немногих образцах сохранились свидетельства систем органов, – рассказывает Страусфельд. – Животное выглядело весьма просто, но его внутренняя организация была довольно тщательно продуманной. Например, его мозг похож на мозг современных ракообразных, с большим количеством артерий, а его сосудистая система даже сложнее, чем у многих его ныне живущих потомков. Разные группы ракообразных имеют сосудистые системы, эволюционно развившиеся по различным механизмам, но все они похожи на ту, что мы видим в Fuxianhuia. С течением времени некоторые сегменты тела животных специализировались на определённых функциях, другие же стали менее важными".

Страусфельд считает, что удивительно хорошо сохранившаяся окаменелая нервная система древнего существа также очень похожа на характерную для современных хелицеровых, например, для скорпиона или мечехвоста.

Помимо прекрасно сохранившегося сердца и кровеносных сосудов, представляющих собой сегодня тёмно-коричневые следы углерода на окружающих минерализованных останках, сохранились также свидетельства внешней морфологии животного: например, учёные определили, что оно имело глаза и усики.

С помощью методов визуализации сотрудник Лондонского музея естествознания Сяоя Ма (Xiaoya Ма) смогла идентифицировать сердце, простиравшееся вдоль главной части тела, и его многочисленные боковые артерии, отходящие в каждый сегмент. Артерии представляют собой длинные каналы, предположительно, гнавшие кровь в конечности и другие органы.

"Благодаря информации о внутреннем строении животного, мы можем также выдвинуть определённые предположения о его поведении, – рассказывает Страусфельд. – Из-за хорошего кровоснабжения мозга, скорее всего, это было достаточно активное животное с большим диапазоном поведенческих моделей, а так как мозг требовал большого количество кислорода, возможно, существо достаточно неплохо мыслило".

Исследователи могут только догадываться, какие химические реакции позволили настолько хорошо сохраниться внутренней структуре окаменелости. Есть гипотеза, что животное было погребено под очень мелкозернистыми отложениями вследствие какой-то катастрофы. В те времена, когда вид Fuxianhuia protensa обитал на морском дне или бороздил воды, животные ещё не вышли на сушу. Должно быть, в те времена были частые песчаные бури (ещё не появились растения, укреплявшие почву). Скорее всего, места обитания этих существ были попросту завалены землёй или грязью во время одной из таких бурь. При нормальных обстоятельствах смерти погибшие животные гнили на дне моря и их останки становились неузнаваемыми. Возможно, лишь одна из тысячи окаменелостей может иметь настолько хорошо сохранившуюся систему органов.

Подробное описание ископаемого было опубликовано в издании Nature Communications.