Окаменелость млекопитающего возрастом 125 миллионов лет показывает раннюю эволюцию волос и шипов

Образец, названный Spinolestes xenarthrosus, был окаменелым с удивительно неповрежденными остевыми волосами, подшерстком, крошечными шипами, похожими на ежа, и даже свидетельствами грибковой инфекции волос. Необычайно хорошо сохранившаяся окаменелость также содержит внешнюю мочку уха, мягкие ткани печени, легких и диафрагмы, а также пластинчатые структуры из кератина, известные как кожные щитки. Микроскопические структуры волос и шипов у Spinolestes — самые ранние известные примеры в истории эволюции млекопитающих.Результаты описываются учеными из Автономного университета Мадрида, Боннского университета и Чикагского университета в исследовании, опубликованном в журнале Nature 15 октября.

«Спинолесты — впечатляющая находка. Потрясающе видеть почти идеально сохранившиеся структуры кожи и волос, окаменевшие в микроскопических деталях в такой старой окаменелости», — сказал соавтор исследования Чжэ-Си Луо, доктор философии, профессор биологии и анатомии организмов в Институте биологии и биологии. Чикагский университет. «Этот пушистый комок мелового периода отображает все структурное разнообразие кожи и волос современных млекопитающих».Карьер Лас-Хойас на востоке и центральной части Испании когда-то был пышным водно-болотным угодьем с процветающим разнообразием жизни около 125 миллионов лет назад в ранний меловой период.

Испанские палеонтологи изучали это место с 1985 года и нашли сотни окаменелостей, в том числе важных птиц и динозавров. В 2011 году первая окаменелость млекопитающего на этом месте была обнаружена группой под руководством Анжелы Д. Бускалиони, доктора философии, профессора палеонтологии в Автономном университете Мадрида, которая сотрудничала с такими сотрудниками, как Луо и Томас Мартин, доктор философии, профессор палеонтологии в Университете Мадрида. Боннский университет, чтобы изучить редкий образец.Меловой пушистый ком

Spinolestes xenarthrosus жил в меловой период и принадлежал к вымершей линии ранних млекопитающих, известных как триконодонты. Образец имел длину примерно 24 см и, по оценкам, весил от 50 до 70 граммов, что примерно соответствует размеру современной молодой крысы. Его зубы и особенности скелета указывают на то, что это был наземный житель, который ел насекомых.

Его мягкие ткани с заметными микроскопическими структурами были сохранены благодаря редкому процессу, известному как фосфатная фоссилизация. Отдельные волосяные фолликулы и луковицы, а также состав отдельных стержней волос можно было идентифицировать с помощью электронного сканирующего микроскопа.Спинолесты имели удивительно современные структуры волос и кожи млекопитающих, такие как сложные фолликулы, в которых несколько волосков выходят из одной и той же поры. На спине у него были маленькие шипы около десятой миллиметра в диаметре, похожие на современных ежей и африканских колючих мышей, которые, по-видимому, образовались в результате слияния нитей на фолликулах во время развития.

Команда даже обнаружила аномально обрезанные волосы, которые свидетельствуют о грибковой инфекции кожи, известной как дерматофитоз, которая широко распространена среди живых млекопитающих.«Волосы и связанные с ними покровные структуры имеют фундаментальное значение для существования млекопитающих, и эта окаменелость показывает, что древняя, давно вымершая линия вырастила эти структуры точно так же, как и современные млекопитающие», — сказал Луо. «Spinolestes дает нам потрясающее откровение об этом центральном аспекте биологии млекопитающих».

Spinolestes также является первым примером мезозойского млекопитающего, у которого мягкие ткани грудной и брюшной полостей окаменели. Команда отметила микроскопические структуры бронхиол в легких, а также богатые железом остатки, связанные с печенью. Эти области были разделены изогнутой границей, которая считается мышечной диафрагмой для дыхания.

Это самая ранняя из известных записей о системах органов млекопитающих.Окаменелость Spinolestes содержит большое наружное ухо, самый ранний известный пример в летописи окаменелостей млекопитающих, а также кожные щитки — пластинчатые структуры, состоящие из кератина кожи. Более развитую форму щитков можно увидеть у современных броненосцев и ящеров.У спинолеста были дополнительные сочленения между позвонками, которые укрепляли его позвоночник — современные млекопитающие, такие как броненосные землеройки и броненосцы, обладают аналогичными сочленениями.

Авторы предполагают, что это может дать ключ к пониманию образа жизни Spinolestes. Бронированные землеройки, например, используют свою исключительную силу позвоночника, чтобы раздвигать бревна или мертвые пальмовые листья, чтобы поедать насекомых.

«Благодаря сложным структурным особенностям и вариациям, идентифицированным в этой окаменелости, теперь у нас есть убедительные доказательства того, что многие фундаментальные характеристики млекопитающих уже были хорошо установлены примерно через 125 миллионов лет в эпоху динозавров», — сказал Луо.