Найдена древняя рыба с пальцами внутри плавника

19 марта 2020 12:33

Окаменелые останки E. watsoni (а) и реконструкция её скелета (b). Иллюстрация Richard Cloutier et al., Narure (2020). Перевод Вести.Наука.

Сравнение скелета передней конечности (а) и плечевой кости (b) у эльпистостегалиев и раннего теропода. Иллюстрация Richard Cloutier et al., Narure (2020). Перевод Вести.Наука.

Палеонтологи описали существо, претендующее на роль переходного звена от рыб к четвероногим. В грудном плавнике животного опознали древнейший прообраз человеческой руки.

Палеонтологи впервые детально изучили строение грудного плавника животного, претендующего на роль переходного звена от рыб к четвероногим. Выяснилось, что в нём были кости, удивительно напоминающие кости пальцев. Это исследование проливает новый свет на одно из самых важных достижений эволюции – завоевание суши позвоночными.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature.

Все сколько-нибудь крупные наземные животные – млекопитающие, птицы, рептилии и амфибии – относятся к группе четвероногих (тетраподов). Проще говоря, у них (или у их предков, как в случае змей и безногих ящериц) четыре конечности. Завоевание суши позвоночными связано именно с появлением тетраподов.

Общепризнано, что они происходят от рыб и появились в девонском периоде. Но детали этого перехода скрыты во мраке геологических эпох.

Сравнение скелета передней конечности (а) и плечевой кости (b) у эльпистостегалиев и раннего теропода.

Иллюстрация Richard Cloutier et al., Narure (2020). Перевод "Вести.Наука".

Есть несколько родов рыб, живших в среднем и позднем девоне (393–359 миллионов лет назад), в анатомии которых уже заметны признаки четвероногих. Это Panderichthys, Elpistostege и Tiktaalik. Их объединяют под общим названием эльпистостегалиев (Elpistostegalia).

Но сохранившийся анатомический материал обрывочен. В частности, до сегодняшнего дня ни для одного из эльпистостегалиев не было выяснено детальное строение грудного плавника – предшественника человеческой руки. Выводы о близости к четвероногим делались по его фрагментам и по другим признакам, в частности, по строению черепа.

В новом исследовании описаны окаменелые останки рыбы Elpistostege watsoni длиной 1,57 метра, найденные в Канаде в 2010 году. Это, вероятно, самый полный когда-либо описанный экземпляр эльпистостегалия. Ископаемое содержит и долгожданный полный скелет грудного плавника, давая возможность наконец изучить его анатомию.

Авторы обнаружили в этом плавнике плечевую, локтевую и лучевую кости (основу скелета плеча и предплечья у четвероногих). Также учёные нашли своеобразное запястье и подобие пальцев. Последние, как и современные пальцы, собраны из небольших костей, соединённых суставами. Вместе с тем плавник имеет и типично рыбьи кости-лучи.

"Это первый случай, когда мы однозначно обнаружили пальцы, запертые в плавнике вместе с его лучами у какой бы то ни было известной рыбы. Сочленённые кости в плавнике подобны костям пальцев, найденным в передних конечностях большинства [четвероногих] животных", – говорит глава исследовательской группы Джон Лонг (John Long) из Университета Флиндерса.

Неясно, является ли E. watsoni предком ныне живущих тетраподов. Судя по более поздним ископаемым, возникновение четырёх конечностей произошло независимо в нескольких ветвях эволюции, некоторые из которых со временем оборвались. К слову, такая же картина наблюдается со многими крупными эволюционными прорывами, например, возникновением млекопитающих и птиц.

Во всяком случае, эта окаменелость представляет собой самый древний образец грудного плавника, носящего явные признаки превращения в "рукоподобную" конечность.

"Это открытие отодвигает происхождение пальцев у позвоночных на уровень рыб и говорит нам, что структура "руки" позвоночных впервые появилась в глубинах эволюции, незадолго до того, как рыбы покинули воду", – резюмирует Лонг.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали об эволюции лап в крылья у предков птиц.