За несколько мгновений стремительный поток горячего пепла и вулканических газов, называемый пирокластическим потоком, поглотил трилобитов, а затем остыл и затвердел, превратившись в твердую породу. Трилобиты погибли на месте — почти так же, как люди, которые были погребены под слоем пепла в Помпеях в 79 году нашей эры во время извержения Везувия, рассказывает CNN.
В течение 515 миллионов лет все свидетельства существования этих трилобитов оставались скрытыми, погребенными в месте под названием формация Тателт в горном массиве Высокий Атлас. Но недавно международная группа исследователей использовала рентгеновскую микротомографию высокого разрешения, чтобы заглянуть сквозь слои захоронений трилобитов. Анализ выявил почти нетронутые трехмерные отпечатки испарившихся тел животных внутри кусков вулканической породы, сообщили ученые 27 июня в журнале Science.
На основе снимков этих доисторических форм ученые реконструировали цифровые 3D-модели, отображающие анатомию трилобитов в беспрецедентных деталях. Горячий вулканический поток, похоронивший трилобитов, сохранил отпечатки мягких тканей, которые обычно не превращаются в окаменелости, включая органы пищеварения, усики, органы питания и скопления сенсорных щетинок, а также крошечные шипы на придатках трилобитов.
“Просто невероятно, что это можно увидеть в 3D без каких-либо изменений или деформаций”, - сказал CNN ведущий автор исследования доктор Абдерразак Эль Албани. По его словам, детальная сохранность показала, что трилобиты были анатомически сложными животными, обладавшими множеством специализированных приспособлений для питания и передвижения по морскому дну.
Химический анализ содержания кислорода в отложениях внутри образцов и вокруг них показал, что внутренности трилобитов были набиты пеплом, который, вероятно, был проглочен, когда животные задохнулись в облаках пепла в морской воде, пишут авторы исследования.
Давление слоев осадочных пород часто приводит к расплющиванию хрупких окаменелостей. Но после того, как извержение похоронило трилобитов, холодная морская вода смешалась с горячим пеплом и быстро превратила пирокластический поток в могилу из твердой породы. По словам Эль Альбани, профессора наук о земле из Университета Пуатье во Франции, это предотвратило деформацию форм трилобитов и сохранило практически идеальный отпечаток их тел.
Эль-Албани добавил, что полученные данные также подчеркивают настоятельную необходимость защиты богатых ископаемыми мест в Африке, таких как формация Тателт. В отличие от Тателт, сланцы Берджесс, важные ископаемые кембрийского периода в Канаде, признаны объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. По словам Эль-Альбани, такая защита помогает гарантировать, что захороненные остатки далекого прошлого Земли останутся доступными для будущих исследований.
За последние 200 лет палеонтологи выявили более 22 000 видов трилобитов из мест по всему миру, которые когда-то были покрыты океанами. Трилобиты были членистоногими, такими же, как современные насекомые, пауки, многоножки и ракообразные, и эволюционировали в широкий спектр форм и размеров, прежде чем вымерли около 252 миллионов лет назад. Большинство видов трилобитов имеют длину не более 1 дюйма (2,5 сантиметра), но некоторые, такие как Hungoides bohemicus, достигают в длину более 12 дюймов (30,5 сантиметров).
У трилобитов был прочный экзоскелет, который обычно хорошо окаменевает. Однако сохранность мягких тканей у новообретенных трилобитов встречается исключительно редко, говорит доктор Мелани Хопкинс, куратор отдела палеонтологии беспозвоночных в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.
“Лишь небольшая часть видов трилобитов сохранилась настолько хорошо, что мы вообще можем наблюдать их придатки”, - рассказывает Хопкинс, который изучает трилобитов, но не принимал участия в новом исследовании. “Уровень детализации, сохранившийся в этих образцах, чрезвычайно необычен, настолько, что есть некоторые особенности, которые ранее не наблюдались”, - сказала она. Хопкинс добавила, что "такие особенности имеют решающее значение для понимания того, как развиваются новые признаки и новые виды, а также для отслеживания взаимоотношений между группами членистоногих. Чем больше у нас будет анатомических деталей, тем лучше мы сможем сделать выводы о том, как ископаемые членистоногие были связаны друг с другом”.
Ученые нашли четыре экземпляра трилобитов и идентифицировали два новых для науки вида: Gigoutella mauretanica и Protolenus (Hupeolenus) — второй пока безымянный вид из известного рода и подрода. Длина образцов варьировалась от примерно 0,4 дюйма (11 миллиметров) до 1 дюйма (26 миллиметров).
“Это первый случай, когда нам удалось сохранить верхнюю губу”, - сказал Эль Альбани. Ротовую щель за нижней губой также удалось сохранить превосходно", - сообщает он. "Это первый случай, когда мы смогли сохранить верхнюю губу", - сказал Эль Альбани. По словам авторов исследования, вокруг него были тонкие изогнутые отростки, вероятно, используемые для кормления, которые также ранее не были обнаружены в окаменелостях трилобитов.
По словам Мелани Хопкинс, открытие этих структур поднимает новые вопросы о разнообразии пищевых придатков трилобитов; о том, как это могло повлиять на то, чем питались трилобиты и где они жили; и об их уязвимости к меняющимся условиям окружающей среды, если у них был высокоспециализированный рацион питания.
Внезапность кембрийского извержения вулкана даже сохранила свидетельства существования соседей, которые разделяли морскую среду обитания трилобитов. Исследовательская группа обнаружила, что у одного из трилобитов G. mauretanica были крошечные панцирные животные, называемые брахиопод, длиной около 0,04 дюйма (1 миллиметр), которые все еще цеплялись за его морду. По словам Эль-Альбани, этот пример комменсализма — совместного проживания различных видов животных - также чрезвычайно редок в летописи окаменелостей трилобитов.
“Это уникальное окно в историю жизни этого экземпляра, датируемое 515 миллионами лет назад”, - сказал он. “Я надеюсь, что благодаря другим открытиям — сделанным нашей командой, другими командами в Марокко — мы найдем больше различных образцов, что даст нам возможность узнать больше об их истории жизни и эволюции”.
