Tullimonstrum , в просторечии известный как монстр Тулли или иногда монстр Тулли , — вымерший род мягкотелых билатеральных животных , которые обитали в мелководных тропических прибрежных водах илистых эстуариев во время геологического периода Пенсильвании , около 300 миллионов лет назад. Известенодин вид, T. gregarium . Примеры Tullimonstrum были найдены только в биоте Эссекса, меньшей части ископаемых отложений Мазон-Крик в Иллинойсе , США. Его классификация была предметом споров, и интерпретации окаменелости сравнивали его с моллюсками , членистоногими , конодонтами , червями , оболочниками и позвоночными . Это существо имело в основном сигарообразное тело с треугольным хвостовым плавником , двумя длинными стебельчатыми глазами и хоботком, заканчивающимся похожим на рот придатком. Судя по окаменелостям, это существо было нектонным плотоядным животным, которое охотилось в толще воды океана. Когда Tullimonstrum был жив, Иллинойс представлял собой смесь экосистем, таких как илистые эстуарии, морская среда, реки и озера.Наряду с Tullimonstrum были обнаружены окаменелости других организмов, таких как ракообразное Belotelson , книдарий Essexella и пластиножаберная рыба Bandringa .
Tullimonstrum, вероятно, достигал длины до 35 сантиметров (14 дюймов); самые маленькие особи имеют длину около 8 см (3,1 дюйма). [2]
Tullimonstrum имел пару вертикальных брюшных плавников (хотя точность сохранения ископаемых его мягкого тела затрудняет это определение), расположенных на хвостовом конце его тела, и обычно имел длинный хоботок с восемью маленькими острыми зубами на каждой «челюсти», с помощью которых он мог активно зондировать илистое дно в поисках мелких существ и съедобного детрита . Он был частью экологического сообщества, представленного в необычайно богатой группе мягкотелых организмов, обнаруженных среди скопления, называемого окаменелостями Мазон-Крик, из их участка в округе Гранди, штат Иллинойс . [3]
Отсутствие твердой части в окаменелости подразумевает, что животное не обладало органами, состоящими из кости, хитина или карбоната кальция. [2] Имеются доказательства серийно повторяющихся внутренних структур. [2] Его голова плохо дифференцирована. [2] Поперечная стержнеобразная структура, которая была либо дорсальной, либо вентральной, заканчивается двумя круглыми органами [2] [3] , которые связаны с темным материалом, который был идентифицирован как меланосомы (содержащие пигмент меланин ). [4] Их форма и структура наводят на мысль о глазе камерного типа. [2] [4] Tullimonstrum обладал структурами, которые были интерпретированы как жабры , и возможной хордой или рудиментарным спинным мозгом . [5] [6]
Коллекционер-любитель Фрэнсис Тулли нашел первую из этих окаменелостей в 1955 году в ископаемом пласте, известном как формация Мазон-Крик . Он отвез странное существо в Музей естественной истории им . Филда , но палеонтологи были озадачены тем, к какому типу принадлежит Tullimonstrum . [7] Вид Tullimonstrum gregarium («обычный монстр Тулли»), как позже были названы эти окаменелости, берет свое родовое название от Тулли, [2] тогда как название вида, gregarium , означает «обычный» и отражает его распространенность. [8] Термин monstrum («монстр») относится к диковинной внешности существа и странному плану тела .
Ископаемое остается «загадкой», и интерпретации сравнивают его с червем, моллюском , членистоногим , конодонтом [9] или позвоночным [4] [5] Поскольку , по-видимому, у него отсутствуют характеристики хорошо известных современных типов, некоторые предполагают, что он был представителем стволовой группы одного из многих типов червей, которые сегодня плохо представлены [2] . Было отмечено сходство с кембрийскими ископаемыми организмами. Чен и др . предположили сходство с Nectocaris pteryx [10] . Другие указали на общее сходство между Tullimonstrum и Opabinia regalis [11] , хотя Кейв и др . отмечают, что они были слишком морфологически различны, чтобы быть связанными. [12]
Классификация Tullimonstrum является предметом постоянных споров с тех пор, как существо было впервые описано, [4] [5] при этом многие ученые представили доказательства его родства с позвоночными, а другие — с беспозвоночными. [5] [13] [14] [15] [4]
В 2016 году были опубликованы два исследования одновременно, показывающие, что Tullimonstrum , возможно, был базальным позвоночным , таким образом, членом типа хордовых . [4] [5] Маккой и др. провели морфологическое исследование нескольких образцов; их анализ показал, что Tullimonstrum может быть тесно связан с современными миногами . [5] Это родство было приписано на основе выраженных хрящевых структур позвонков, известных как аркуалии , спинного плавника и асимметричного хвостового плавника , кератиновых зубов, одной ноздри и тектальных хрящей, как у миног. Хотя Маккой и др . выдвинули возможность того, что Tullimonstrum принадлежит к предковой группе миног , [5] [16] он также имеет много особенностей, не обнаруженных у круглоротых (миноги и миксины ). [17]
Второе исследование, проведенное Клементсом и др. (2016), пришло к выводу, что Tullimonstrum был стволовым позвоночным на основе его анатомии глаза. Тщательное исследование показало, что у животного был глаз, похожий на камеру, с сохранившимися линзами и наличием цилиндрических и сфероидальных меланосом, расположенных в отдельных слоях. Эти глазные пигменты и их уникальная структура были интерпретированы как ретинальный пигментированный эпителий (RPE), что дает веские основания полагать, что органы полосы действительно были глазами. [4] Темные пигменты в глазу были химически протестированы и оказались окаменевшим меланином , в отличие от оммохромов или птеринов (которые являются глазными пигментами, используемыми многими группами беспозвоночных). Хотя авторы признали, что глазные пигменты многих групп беспозвоночных были плохо изучены, на момент публикации наличие RPE и двух различных морфологий меланосом является уникальной чертой позвоночных. [4]
В 2020 году Маккой, Виман и коллеги использовали спектроскопию Рамана для идентификации молекулярных связей, присутствующих в органическом материале, сохраненном с помощью Tullimonstrum . На основе образцов из нескольких точек тела они определили, что органический материал представляет собой продукты распада тканей хордовых , в отличие от хитина на основе полисахарида (как это наблюдается у членистоногих), что дает независимые и довольно однозначные доказательства того, что Tullimonstrum является хордовым или позвоночным . [18] В 2022 году Виман и коллеги воспроизвели эти спектральные сигналы в сотрудничестве с независимыми лабораториями, используя инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье . [19] Сопоставимые сигнатуры тканей были обнаружены в сохраненных углеродистых останках множества других животных . [13] [14]
В 2017 году Саллан и др . отвергли идентификацию монстра Тулли как позвоночного. Во-первых, они отметили, что даже наличие двух типов меланосом варьируется среди позвоночных; у миксин они вообще отсутствуют, а у современных акул, а также у вымерших форм, обнаруженных в районе Мазон-Крик, таких как Bandringa , есть только сфероидальные меланосомы. Кроме того, предполагаемая хорда простирается перед уровнем глаз, чего нет ни у одного другого позвоночного, хотя она наблюдается у ланцетников . Даже если структура была хордой , наличие хорд не ограничивается позвоночными. [15] [20]
Дальнейшая критика была направлена на идентификацию блоков тела по-разному как жаберных мешков и мышечных блоков ( миомеров ), несмотря на отсутствие дифференциации в структуре этих блоков. У позвоночных миомеры также тоньше и простираются по всей длине тела, а не останавливаются около головы. Между тем, жаберные мешки миног представляют собой парные расширения, а не сегментированные структуры, и обычно встроены в сложный жаберный скелет, чего не наблюдается у Tullimonstrum . [15] [20]
Другие идентификации структур мягких тканей считались столь же проблематичными. Предполагаемый мозг не имеет связанной нервной ткани и не связан с глазами, а предполагаемая печень располагалась под жабрами, а не дальше назад, как у других позвоночных. «Рот» в передней части хоботка был описан как обладающий отчетливыми рядами зубов, похожими на гнатостомы , несмотря на то, что у миног есть «зубные поля» на внутренней стороне рта. Это потребовало бы конвергентной повторной эволюции хватательных челюстей. [15]
Дополнительная трудность заключается в том, что тонкий и сочлененный хоботок не соответствует методам питания, которые обычно используются для позвоночных, обитающих в открытой воде: либо таранное, либо всасывающее питание. Жаберные мешки еще больше препятствовали бы потоку воды. [15]
Саллан и др . отмечают, что стебельчатые глаза, хвостовые плавники и мозг также присутствуют у аномалокаридид , и что у Opabinia также есть похожий хоботок. Ранее родство с членистоногими было отвергнуто на основании предположения, что другие членистоногие Мазон-Крик сохранились в трех измерениях с обугливанием экзоскелета, но на самом деле членистоногие не сохранились таким образом. [15] Они также предположили, что моллюски конвергентно развили сложные камероподобные глаза, содержащие меланосомы, [15] но сторонники интерпретации позвоночных утверждают, что не известны моллюски, которые имели или имели меланосомы в двух различных формах. [4] Дальнейшие сходства (такие как дольчатый мозг, мышечные полосы, хвостовой плавник, хоботок и «зубы») могут подтвердить возможное родство с моллюсками. [15]
Несмотря на это, Роджерс и др. (2019) продемонстрировали, что некоторые виды кальмаров ( Loligo vulgaris ) и каракатиц ( Sepia officinalis ) на самом деле имеют две разные формы меланосом, которые могут распадаться, приобретая вид слоя, похожего на слой РПЭ, аналогичного тому, который наблюдается у позвоночных и ископаемых Tullimonstrum . [21] На графике следов металлов в глазах ископаемых из Мазон-Крик Tullimonstrum явно отличается как от позвоночных (которые имеют более высокую концентрацию цинка ), так и от глазных пятен предполагаемого головоногого моллюска Pohlsepia (однако никаких доказательств наличия меланосом у Pohlsepia обнаружено не было , и некоторые исследования отрицают его принадлежность к головоногим моллюскам [22] [23] ) - хотя следует отметить, что эти сигналы зависят от процесса окаменения. Авторы сомневаются, что Tullimonstrum был головоногим моллюском (ввиду отсутствия других подтверждающих признаков), они утверждают, что структура глаза и химия сами по себе не могут опровергнуть родство с беспозвоночными. [21]
Даже если глаз Tullimonstrum гомологичен позвоночным, он не обязательно является членом Vertebrata. Многие черты, характерные для позвоночных, также наблюдаются у оболочников (личинки которых имеют пигментированные глаза и хвостовые плавники), ланцетников и желудевых червей (оба имеют жаберные отверстия и осевые опорные структуры), а также у вымерших ветуликолий . [15]
В 2023 году Миками и др. (2023) отсканировали 153 образца Tullimonstrum с помощью 3D-сканера, а также другие таксоны из Мазон-Крик. Они пришли к выводу, что некоторые из признаков, использованных Маккоем и др. (2016) для обоснования идентичности позвоночных (трехдольный мозг, тектальные хрящи, плавниковые лучи), не сопоставимы с признаками позвоночных. Авторы также определили, что у Tullimonstrum сегментация простирается до преоптической области, что явно отличается от позвоночных. Альтернативные классификации были подробно обсуждены, но Tullimonstrum может быть беспозвоночным хордовым (из-за его сегментации, напоминающей миомеры Esconichthys apopyris , загадочного челюстного позвоночного из Мазон-Крик) или первичноротым . [24]
Tullimonstrum, вероятно, был свободноплавающим плотоядным животным, обитавшим в открытой морской воде, и время от времени его выносило в прибрежную зону, где он и сохранился. [2] Это означает, что он свободно плавал в воде, а не был прикреплен к твердой поверхности или бентической среде. [2]
Образование окаменелостей в Мазон-Крик необычно. Когда существа умирали, они быстро оказывались погребенными в илистом вымыве. Бактерии , которые начали разлагать растительные и животные останки в грязи, вырабатывали углекислый газ в отложениях вокруг останков. Карбонат соединялся с железом из грунтовых вод вокруг останков, образуя корковые узелки сидерита . Организм был погребен, что замедлило разложение и позволило сохранить отпечаток или углеродистые останки [18] [13] организма. Первые сведения о механизмах углеродистой консервации в Мазон-Крик представлены как часть большого набора ископаемых данных, [13] однако детали все еще являются предметом продолжающихся исследований. [25]
Сочетание быстрого захоронения и быстрого образования сидерита привело к отличной сохранности многих животных и растений, которые были погребены в грязи. В результате окаменелости Мазон-Крик являются одним из крупнейших в мире Lagerstätten , или концентрированных ископаемых комплексов. [2] Быстрое захоронение и сжатие часто заставляли туши Tullimonstrum складываться и изгибаться, как и другие животные Мазон-Крик. [4]
Хоботок редко сохраняется полностью; он полный примерно у 3% особей. Однако некоторая часть органа сохраняется примерно в 50% случаев. [2]
Рядом с Tullimonstrum было найдено много уникальных окаменелостей , таких как актиния Essexella , малакострак Belotelson , эвриптерид Adelophthalmus mazonensis , мечехвосты , пластиножаберные рыбы Bandringa и жесткокрылые головоногие моллюски Jeletzkya . [26] [27]
В 1966–1968 годах шутка палеонтолога Брайана Паттерсона предполагала, что современные представители могут быть найдены в отдаленных озерах Кении, известных под местным названием «Экурут Лоедонкакини». Эти «танцующие черви Турканы » якобы могли убить человека одним укусом, производили некое подобие молока и были известны даже детям школьного возраста.
Паттерсон отправил несколько писем из Кении под разными псевдонимами Юджину Ричардсону, куратору ископаемых беспозвоночных Музея Поля . Ранее Паттерсон был куратором палеонтологии позвоночных в музее и нанял там сообщника, который знал о розыгрыше (и не дал ему зайти слишком далеко). Запланированная экспедиция была отменена после того, как розыгрыш был раскрыт в добродушном рождественском письме. [28] [29]
Ричардсон позже пересказал эту историю и опубликовал оригинальные письма, стихи и поддельные фотографии в книге под псевдонимом Э. Скумас Рори. [30]
В 1989 году Tullimonstrum gregarium был официально признан ископаемым видом штата Иллинойс. [31] Его изображение можно увидеть на арендованных автомобилях U-Haul в этом штате. [32] [33]
