Палеонтологи обнаружили древнейший пример материнской заботы у моллюсков
Современные пресноводные моллюски вынашивают потомство в специальных камерах внутри собственных жабр. Оставалось загадкой, когда именно возникла эта сложная форма заботы. Международная группа палеонтологов обнаружила в окаменелостях древнейшее прямое свидетельство такого поведения — эмбрионы и личинки возрастом около 130 миллионов лет, застывшие в жабрах моллюска.
Современные двустворчатые моллюски семейства унионид (Unionida), к которым относятся перловицы и жемчужницы, имеют необычный репродуктивный цикл. Чтобы выжить в бедной кальцием пресной воде, самки вынашивают оплодотворенные яйца в марсупиях — специальных камерах, формирующихся из ткани их собственных жабр. Там эмбрионы развиваются до стадии личинок, после чего покидают мать, чтобы временно паразитировать на рыбах.
Эта адаптация позволила группе заселить реки и озера. До сих пор прямых свидетельств внутреннего вынашивания у ископаемых моллюсков не существовало.
Международная группа ученых исследовала три исключительно хорошо сохранившихся экземпляра унионид вида Margaritifera valdensis. Еще в XIX веке биологи заметили темное вещество внутри раковин этого вида и назвали его «моллюскитом», предположив, что оно имеет органическое происхождение. Современные исследователи применили оптическую и сканирующую электронную микроскопию, рентгеновскую дифракцию и электронный микрозонд. Это позволило различить структуры, появившиеся при жизни моллюска, и результат посмертных геохимических процессов. Результаты исследования опубликовал журнал Scientific Reports.
Ученым удалось идентифицировать четыре связанных элемента анатомии жабр, сохранившихся благодаря фосфатизации, то есть формированию защитного слоя за счет фосфатов. Среди них: опорные стержни, межтканевые перемычки, сами мягкие ткани и минеральные микросферулы. Эти вещества из фторапатита, известные у современных видов, служат резервуаром кальция. В пресной воде, где строительного материала для раковин мало, моллюски накапливают его в них, а затем используют для формирования раковин развивающихся эмбрионов.
Помимо этого, внутри жабр двух из трех изученных образцов выявили многочисленные окаменелости самих эмбрионов и личинок. Они находились на разных стадиях развития: от недавно оплодотворенных яйцеклеток до сформированных личинок. В одном из образцов личинки даже сохранились в «позе бабочки» — с приоткрытыми створками, готовые к выходу.
Некоторые эмбрионы нашли в прямом контакте с минеральными сферулами, а сами сферулы — внутри зародышей. Это стало первым в истории прямым палеонтологическим подтверждением механизма, при котором кальций из материнских запасов перемещается в формирующуюся раковину потомства. Исследователи также установили, что третий изученный образец, где не было ни эмбрионов, ни личинок, принадлежал моллюску вне репродуктивного периода.
Таким образом, сложная форма материнской заботы, связанная с вынашиванием потомства в специализированных отделах жабр, полностью сформировалась у пресноводных моллюсков не позднее раннего мела (от 130 до 120 миллионов лет назад). Именно этот фактор, решивший проблему дефицита кальция в пресных водах, обеспечил моллюскам разнообразие и широкое расселение в мезозойскую эру.