Самый древний сепиоидный головоногий мелового периода, обнаруженный цифровой «добычей ископаемых» с помощью ИИ zero‑shot learning

Скрытая подсказка в древних морях

Задолго до появления китов и дельфинов океанами владели существа, похожие на кальмаров и каракатиц. Их историю трудно прочитать, так как мягкие части тела почти не сохраняются в ископаемом виде. В этом исследовании новейший искусственный интеллект сочетается с тщательной визуализацией пород, чтобы выявить крошечную, но важную подсказку: самый древний известный ископаемый представитель группы, включающей современных каракатиц и бокохвостых кальмаров. Для всех, кто интересуется тем, как возникают и диверсифицируются крупные филогенетические линии, это показывает, как новые цифровые инструменты могут переписать главы эволюции, которые ранее казались утраченными.

Почему важны крошечные клювы

В современных морях много «сепиоидов» — десятиручные родственники кальмаров, к которым относятся каракатицы и бокохвостые кальмары. Они многочисленны, играют важную экологическую роль как хищники и служат важной пищей для более крупных животных. Тем не менее их глубокая эволюционная история удивительно туманна. Классические ископаемые, такие как аммониты, сохраняют твёрдые наружные раковины, тогда как у живых сепиоидов опоры внутренние или животные почти полностью мягкотелые, поэтому от них мало остаётся в породах. Одно исключение — их клювы: прочные хитиновые ротовые образования, которые фоссилизируются гораздо лучше, чем остальная часть тела. Сосредоточившись на этих миниатюрных челюстях, учёные могут идентифицировать группы древних головоногих даже тогда, когда всё остальное исчезло.

Добыча в породах цифровыми глазами

В этой работе исследователи изучали твёрдые карбонатные конкреции из пород позднего мела Южной Дакоты, образовавшихся примерно 74–67 миллионов лет назад в Западном внутреннем море — обширном внутреннем океане, некогда разделявшем Северную Америку. Вместо того чтобы разламывать породы в поисках видимых окаменелостей, они использовали «измельчительную томографию», шлифуя каждую конкрецию на тысячи ультратонких слоёв и фотографируя каждый срез в высоком разрешении и полноцвете. Эти огромные стеки изображений передавались в систему ИИ zero‑shot learning под названием DEVA, построенную на Segment Anything Model. В отличие от традиционных методов машинного обучения, требующих обучения на известных формах, этот ИИ может очерчивать любое выделяющееся тело, даже если оно никогда раньше не встречалось в обучающей выборке. По сути, авторы создали цифровую машину для «добычи окаменелостей», способную просеивать массивные наборы данных и помечать все встроенные структуры, которые выглядят как отдельные тела.

Встреча с Uluciala — промежуточным сепиоидом

Среди объектов, выделенных ИИ, команда воссоздала два крошечных трёхмерных клюва длиной всего в несколько миллиметров. Тщательное сравнение с клювами современных и ископаемых головоногих показало, что эти челюсти принадлежали ранее неизвестному животному, которому дали название Uluciala rotundata. Его нижний клюв сочетает отличительные черты: крупный округлый крючок и передне-наклонную кромку, напоминающие современные каракатиц, но также прямые вентральные края и треугольные впадины, сходные с бокохвостыми кальмарами. Статистический анализ общей формы клюва более чем у 160 современных видов подтвердил, что Uluciala занимает промежуточное положение между двумя группами в «морфопространстве» — карте различий форм — а не явно группируется ни с одной из них.

Переписывая родословную каракатиц и бокохвостых

Эти ископаемые не только морфологически промежуточны; они ещё и древние. Один экземпляр происходит из пород примерно 74 миллионов лет давности (поздний кампан), а другой — примерно 67 миллионов лет (поздний маастрихт), оба — в пределах позднего мела. До этого открытия самый ранний известный каракатицеобразный ископаемый датировался примерно 70 миллионами лет назад, а у бокохвостых кальмаров вообще не было надёжного ископаемого следа. Наличие Uluciala в оба временных интервала показывает, что сепиоиды уже диверсифицировались в позднем меле, и что разделение между линиями каракатиц и бокохвостых, вероятно, произошло вскоре после этого. Иными словами, характерные формы современных клювов — это конечный результат более продолжительного, ранее невидимого эволюционного эксперимента.

Что это значит для скрытого жизненного архива

Для неспециалиста главный вывод в том, что даже самые маленькие кусочки ископаемых могут изменить наше представление о эволюции в сочетании с продвинутой визуализацией и ИИ. Uluciala rotundata, известная только по хрупким клювам, захоронённым в породе, связывает две успешные современные группы головоногих и переносит их общую историю глубже в прошлое. Цифровой метод «добычи ископаемых», который её открыл, в принципе способен обнаружить многие другие «пропавшие» виды, чьи мягкие тела почти не оставили следов. По мере распространения этих инструментов бесчисленные скрытые ископаемые могут всплыть из долго исследованных пород, заполнив пробелы в древе жизни и показав, как сложились современные морские экосистемы.

Цитирование: Sugiura, K., Ikegami, S., Takeda, Y. et al. The oldest sepioid cephalopod from the Cretaceous discovered by Digital fossil-mining with zero-shot learning AI. Commun Biol 9, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09519-9

Ключевые слова: эволюция головоногих, каракатица, ископаемые клювы, палеонтология ИИ, поздний мел