3Д реплике древних главоножаца откривају појединости њиховог начина живота

Главоношци (лат. Cephalopoda) су становници мора који спадају у једну од еволутивно напреднијих класа бескичмењака. По свом изгледу су упечатљиви због горњег дела тела на којем се налази усни отвор оивичен пипцима. Због изузетне покретљивости и присуства пијавки са њихове унутрашње стране, пипци омогућавају главоношцима кретање, заштиту, храну и генерално преживљавање у суровим морским дубинама. Већина данашњих представника ове класе организама, као што су сипе, хоботнице и лигње, поседује закржљалу љуштуру која је постепено редукована у годинама еволутивног развића, па се сада може приметити у унутрашњости ових организама (нпр. сипина кост у трупу сипе). Потпуно формирана спољашња љуштура спиралног облика данас је присутна једино код наутилуса, главоношца чија се старост процењује на око 350 милиона година.

Сматра се да су главоношци настали од претка који је у блиском сродству са класом пужева (лат. Gastropoda) што објашњава постојање љуштуре закривљеног облика код прастарих облика ових организама. Сама љуштура главоножаца пружала је заштиту од предатора и најчешће је била конусног облика, да би потом еволуирала у љуштуру која се данас може уочити код наутилуса. У почетку су ови оклопљени организми били на врху ланца исхране унутар морских екосистема, али је временом са еволутивним развићем становника мора, пре свега риба, њихов положај постао угрожен. Брзина и покретљивост били су кључни за опстанак, што главоношцима није била јача страна због саме љуштуре која је обавијала њихово тело. Да би задржали статус једног од већих предатора и ловили све брже и спретније рибе, главоношци су се развијали ако да им је љуштура постајала све мања, да би се данас уочавала само у унутрашњости ових организама у виду закржљале структуре без икакве познате улоге.

Зарад испитивања утицаја који је на живот древних главоножаца  имао облик њихове љуштуре, палеонтолози са универзитета у Јути су конструисали репликe фосилних примерака ових организама. Помоћу 3Д штампе формирани су модели древних главоножаца пројектовани тако да омогуће веродостојну реплику некадашњих организама. Математичким прорачунима процењена је тежина некадашњих главоножаца, као и тачан положај центра масе у њиховом телу како би се испоштовала билатерална симетрија ових организама и положај тела који су они заправо имали плутајући у воденој средини. Конструисани су главоношци са равном љуштуром (енг. Orthocones) и главоношци са спиралном љуштуром (енг. Torticones) чије је кретање у води праћено у базену помоћу подводне камере.

Анализа кретања реплике са равном љуштуром посебно је значајна јер је у различитим родовима уочено неколико фосила са овим обликом љуштуре из различитих периода током еволуције истих организама, што указује на то да овакав облик има значајну, највероватније адаптивну, улогу у развоју. За испитивање равне љуштуре конструисана су четири модела дужине око 61 цм и различитих физичких својстава на основу фосилa врсте Baculites compressus из доба креде. Посматрањем модела у воденој средини уочено је да су се ови организми кретали искључиво у вертикалном правцу јер би било какво кретање у страну због њиховог облика изазвало велики отпор воде при померању тела. На покушаје да се изазове скретање са путање којом се крећу или да се подстакне ротација, ови организми одговарали су снажним враћањем у почетни положај што указује на њихову немогућност да самостално промене  смер кретања. Слепо држање једног правца при кретању ипак пружа предност овим организмима у односу на главоношце са увијеном љуштуром када је у питању брзина кретања – посматрањем 3Д реплика ових организама и израчунавањем времена потребног за бег од предатора нашег доба уочено је да би ови организми могли утећи предаторима у рангу крокодила и китова, док за животиње брзине у рангу ајкуле бег највероватније не би био могућ. Иако ови организми нису били окретни као данашње лигње, измигољити се од предатора је било могуће кретањем вертикално нагоре. Дакле, већина главоножаца са равном љуштуром није била способна за хоризонтално кретање, како се до сада сматрало. Могло би се претпоставити да је раван облик љуштуре настао у прошлости у доба “еколошког засићења” главоношцима са увијеном љуштуром.

Исти експерименти изведени су у воденом резервоару са моделом главоношца са спиралном љуштуром. Многи организми из типа мекушаца са спиралним обликом љуштуре постоје и данас, па се на основу њиховог кретања очекивало да ће се и некадашњи главоношци кретати на сличан начин – пузећи по морском дну без могућности одржавања у води. Посматрањем реплика у води показано је да су се ови главоношци дефинитивно кретали по води вертикално, уз константно ротирање које им је омогућила љуштура спиралног облика. Глава са пипцима увек је била оријентисана у смеру кретања, што је омогућавало ловљење хране, нарочито при вертикалном кретању надоле када су се најлакше могли уловити мали планктонски организми. Ротирање ових главоножаца било је толико лако да је померање воде благим удувавањем ваздуха доводило до окретања тела за око 20 степени у секунди. 

Изведени експерименти потпуно су променили досадашње погледе на живот и изглед некадашњих водених екосистема. Претпоставке о пливању древних главоножаца хоризонтално попут лигњи и пузању по морском дну попут пужа пале су у воду. Оба облика љуштуре пружала су некадашњим главоношцима јединствен начин кретања и различите предности које су они паметно искоришћавали ради опстанка у морским екосистемима. 

Палеонтолози тврде да би се помоћу 3Д реплика фосилних остатака других организама могли реконструисати читави морски екосистеми и сазнати појединости о начину живота праорганизама које нису биле доступне до сада. 

Извор: https://www.sciencedaily.com/