Проблема происхождения хордовых

Проблема происхождения хордовыхВ последние годы китайские палеонтологи находят ископаемыеорганизмы поразительной сохранности - даже с отпечатками структур, образованныхмягкими тканями.Обнаружены эти остатки в центральной части провинции Юньнань Южный Китай в нижнекембрийских глинистых сланцах свиты Маотяньшань, возрасткоторых около 530 млн лет. Организм, чьи остатки были найдены в 1995 г. вШэньяне, получил название по имени провинции - юннанозоон Yunnanozoon Chen J Y. et al. Nature. 1995. V.377. P.720-722 . Одниспециалисты рассматривали его как древнейшего представителя бесчерепныххордовых Acrania , другие относили эту форму к полухордовым Hemichordata .А в 1999 г. в Хайкоу, вблизи Куньмина, было раскопано целое кладбищедревнейших животных - остатки 305 экземпляров, но другого хордового, названногохайкоуэллой Haikouella . Благодаря прекрасной сохранности палеонтологамудалось с большой полнотой восстановить ее строение Chen J Y. et al. Nature.1999. V.402. P.518-521 . Фоссилизированные остатки верхний ряд и реконструкциихайкоуэллы слева и юннанозоона.

Это самые древние хордовые из когда-либо игде-либо найденных. 1 - передний конец тела, 2 - глаз, 3 - ротовая полость, 4-передний жаберный сосуд, 5 - мозг, 6 - жаберные щели, 7 - эндостиль, 8 -зубовидные структуры, 9 - спинная аорта, 10 - глотка, 11 - брюшная аорта, 12 -спинной плавник, 13 - сердце, 14 - пищевод, 15 - нервный тяж, 16 - половыежелезы, 17 - желудок, 18 - хорда, 19 - брюшной плавник, 20 - миосепты, 21 -кишка, 22 - анальное отверстие, 23 - миомеры.

Тело хайкоуэллы было ланцетовидным, длиной 25-40 мм,отчетливо выделялись голова, туловище и хвост.

Брюшная часть туловища утолщена,спинная сжата с боков. Имелись плавники невысокий спинной и небольшие брюшнойи хвостовой. По бокам головы расположена пара округлых структур, которыекитайские палеонтологи интерпретировали как глаза.На брюшной стороне головынаходилось ротовое отверстие, окруженное небольшими щупальцами и ведущее вобъемистую глотку, боковые стенки которой пронизывались жаберными щелями иукреплялись шестью парами жаберных дуг. В глотке имелись конические зубовидныевыросты, а по ее дну тянулся желобок - эндостиль признак, характерный длявсех хордовых.

Глотка переходила в узкий пищевод, соединявшийся с извитойсредней кишкой, за ней следовала прямая задняя, которая заканчивалась анальнымотверстием на брюшной стороне тела, у основания хвоста.Над кишечником хайкоуэллы лежала хорда осевой скелет , втуловище утолщенная и смещенная в нижнюю часть тела. Над ней располагалсяпродольный нервный тяж, который в голове образовывал мозг из трех отделов.

Подглоткой и над ней также находились тяжи, но китайские палеонтологиинтерпретировали их как главные кровеносные сосуды - брюшную и спинную аорты.Их связывали жаберные артерии, а сама брюшная аорта начиналась от похожего напузырь вздутия, которое могло быть сердцем.У хайкоуэллы спинную часть туловища над хордой занималиметамерные мышцы, сегменты которых миомеры разделялись S-образнымиперегородками - септами.

По бокам средней кишки находились половые железы четыре пары у хайкоуэллы и 13 пар у юннанозоона. По всем важнейшим диагностическим признакам - общему планустроения тела, наличию хорды, центральной нервной системы в виде продольнойтрубки, глотки с жаберными щелями - хайкоуэлла и юннанозоон относятся кхордовым животным.До находок в Китае столь древние представители хордовых небыли известны, и проблему их происхождения многие поколения ученых пыталисьрешить умозрительно.

Интересно, что строение хайкоуэллы и юннанозоона оказалосьочень близким к типу организации гипотетического общего предка хордовых,который был обоснован в 1925 г. А.Н.Северцовым и назван им примитивнымбесчерепным Acrania primitiva . Хайкоуэлла отличается от него такимипризнаками более высокой организации, как обособленная голова, в которойотсутствуют мышечные сегменты-миомеры, головной мозг, парные глаза, сердце.Всеэто сближает хайкоуэллу с предками высших хордовых - позвоночных.

Полученные китайскими палеонтологами данные соответствуютгипотезе о происхождении хордовых от древних олигомерных червей , близких поуровню организации к современным кишечнодышащим полухордовым Enteropneusta .Вероятно, на ранних этапах эволюции хордовых у их предков развились новыеприспособления хорда, сегментация туловищных мышц, более совершенные органычувств и центральная нервная система , которые обеспечили животным переход отпридонной жизни и червеобразного способа передвижения к активному плаванию втолще воды. Древнейшие хордовые сохраняли способ питания олигомерных червей -фильтрацию взвешенных в воде микроорганизмов и частиц ила с помощью глоточногофильтрационного аппарата. Возможно, уже тогда хордовые разделились на тригруппы, образовавшие в ходе дальнейшей эволюции три известные ныне подтипа оболочников, бесчерепных головохордовых и позвоночных черепных . Отприкрепленных к морскому дну предков произошли оболочники, группа роющихморских хордовых дала начало бесчерепным, а те, что продолжали совершенствоватьприспособления к активному плаванию, оказались предками позвоночных.

Видимо,хордовые возникли в самом начале кембрийского периода - во время кембрийскойвзрывной эволюции , когда в палеонтологической летописи появились представителипочти всех известных типов организмов, а может, и еще раньше, в поздневендскоевремя.

ЛитератураСтатья Н.Н. Иорданского, доктор биологических наук Институтпроблем экологии и эволюции им.А.Н.Северцова РАН, Москва.