Обнаружен древнейший ископаемый паразит на Земле

Хотя паразиты широко распространены в современных экосистемах, мы мало знаем о паразитизме в далеком прошлом. Вопрос о том, кода они впервые появились, остается загадкой. Однако новое исследование, опубликованное в Nature Communications, приближает нас на один шаг к этому ответу, поскольку документирует самый древний известный пример взаимоотношений паразита и хозяина.

Паразитизм определяется как явление, в котором один организм (паразит) питается и существует за счет другого (хозяин). При этом, паразитизм является формой симбиоза. Симбиотические отношения обычно рассматриваются как позитивные партнерские отношения. Например, взаимосвязь между коралловыми полипами и микроскопическими водорослями, которая имеет решающее значение для формирования коралловых рифов, приносит пользу обоим организмам.

Тем не менее, термин симбиоз может применяться к любым постоянным отношениям между организмами. В случае паразитизма, паразит всегда получает выгоду, в то время как хозяину причиняется вред. Это определение паразитизма, возможно, является одной из причин, почему история паразитов остается относительно неизвестной.

Большая часть нашего понимания эволюции жизни происходит из ископаемых летописей. И хотя окаменелости предоставляют многочисленные свидетельства эволюционных и экологических изменений, свидетельства прямого взаимодействия между ископаемыми организмами сохраняются с меньшей вероятностью.

Часто трудно продемонстрировать, что подозреваемый ископаемый паразит действительно эксплуатировал хозяина. Кроме того, многие паразиты, которые живущие внутри хозяина, включая бактерии и вирусы, вряд ли почти не имеют шансов превратиться в окаменелость, так как разлагаются слишком быстро, чтобы их можно было сохранить. Несмотря на это, примеры ископаемых паразитов все же есть. 

Ученые из Северо-западного университета в городе Сиань (Китай) исследовали прекрасно сохранившиеся окаменелости возрастом 515 миллионов лет из южного Китая, относящиеся к организмам, называемым брахиоподами (Neobolus wulongqingensis).

Брахиоподы или плеченогие — это морские беспозвоночные, напоминающие моллюсков, которые, впрочем, могут сильно различаться между собой по внешности. Сегодня этот тип животных очень редок, но был широко распространен в древности.

Исследование показало, что трубки, покрывающие поверхность ископаемых раковин брахиопод, когда-то были заняты паразитическими червями. Ученым удалось определить их явное негативное влияние на хозяина, так как брахиоподы без паразитов становились больше, чем те, у кого они были.

Хотя эти паразиты почти наверняка были червями, исследователи не знают, к какому типу они принадлежали. Известно только, что червь был прикреплен к хозяину всю свою жизнь. Исходя из ориентации трубок, понятно, что черви были клептопаразитами, то есть крали пищу у хозяина до того, как он мог ее проглотить.

Возраст этих недавно открытых ископаемых паразитов совпадает с так называемым кембрийским взрывом. Это событие началось примерно 540 миллионов лет назад во время кембрийского периода. Это было время быстрых эволюционных изменений, включающее в себя первое появление животных с глазами, органами и конечностями.

Эти изменения оказали заметное влияние на то, как организмы взаимодействуют друг с другом. Например, считается, что именно в это время появилось активное хищничество. Новое открытие указывает, что паразитизм, возможно, является еще одним важным биологическим взаимодействием, возникшим во время этого важнейшего события.

Определение того, когда паразиты могли появиться впервые, является первым шагом в понимании их влияния на историю жизни. Остается еще много вопросов, и, возможно, наиболее важный из них — как именно возник первый паразитизм. 

Некоторые современные паразиты эксплуатируют множество хозяев на протяжении всей своей жизни. И многие паразиты, существующие внутри хозяина, способны выжить без хозяина, по крайней мере, какую-то часть времени. Это говорит о том, что первым паразитам, возможно, не нужно было полагаться на одного хозяина для выживания.

Паразитизм мог привести к серьезным изменениям в эволюции. Например, происхождение полового размножения было связано с необходимостью развития организмом-хозяином большей устойчивости к паразитам. 

Тем не менее, мы до сих пор не знаем, какими были обычные паразиты в прошлом или какие инновации в истории жизни происходили из-за биологического давления, оказываемого паразитами. Из-за этого вопрос о том, является ли паразитизм причиной серьезных эволюционных изменений, остается открытым.