Від плавця до руки: проміжна ланка відкрила краще розуміння еволюції кінцівок

Художнє зображення Elpistostege watsoni. Джерело: Katrina Kenny.

Знайдено унікальну перехідну ланку між рибами та першими наземними хребетними, яка може пояснити, яким чином плавці риб з часом перетворилися на людські руки. Унікальну викопну півтораметрову тварину віком близько 380 мільйонів років знайшли в Канаді та ідентифікували як Elpistostege watsoni.

Журнал Nature опублікував детальний опис цього відкриття від авторів дослідження.

Новий дім

Величезна кількість досліджень науковців із різних галузей дозволила нам отримати більш-менш чітку картину щодо того, як та коли наш генетичний пращур вирішив полишити водне середовище та вийти на землю нових можливостей – сушу. З того часу починається історія еволюції тетрапод – наземних хребетних тварин, до яких відносимося і ми, люди.

Вважається, що це сталося приблизно 380 мільйонів років тому, коли деякі з риб, що мешкали у доісторичних заболочених місцевостях, розвинули пристосування перелізати з однієї водойми в іншу при пересиханні, опираючись при цьому на плавці. З часом плавці видозмінилися у більш придатні для таких маневрів кінцівки, які вже ставали більше схожими на ноги, в тому числі зсередини. Кістки також зазнавали відповідних трансформацій і через деякий час еволюційного розвитку у давніх чотириногих вже були кістки кінцівок, схожі на кістки у наших ногах та руках.

Краще, ніж Тіктаалік

Ми знаємо про це зокрема тому, що науковці знайшли немало гарно збережених скам’янілостей тварин того часу, які є представниками проміжних ланок між рибами та справжніми тетраподами. Часто таким видом називають вимерлу рибу Тіктаалік, яка багато рис поділяла і з рибами, і з земноводними, зокрема, вона мала непогано розвинені кістки плеча, передпліччя і навіть зачатки кисті, що нагадували такі у земноводних.

Але дослідники довгий час не могли відшукати важливий зразок перехідного виду, що мав би також уже сформовані кістки пальців. Поки австралійські та канадські палеонтологи нарешті не відшукали ланку, якої так бракувало – півтораметрового представника вимерлого виду лопатеперих риб Elpistostege watsoni із чудово збереженим скелетом плавців.

“В журналі Nature ми заявляємо про наше відкриття цілого зразка тетраподоподібної риби під назвою Elpistostege, який дає нам унікальну нову інформацію про еволюцію кінцівок хребетних”,

– каже професор палеонтології Джон Лонг з Університету Фліндерса.

Пальці у плавцях

Приблизно 380 мільйонів років тому елпістостега була найбільшим хижаком, що населяв естуарії на території сучасного канадського Квебеку. Його зовнішність нагадала б нам щось середнє між рибами та земноводними: до першого думки нас відносять через видовжену форму тіла, а до другого – через широкий плоский череп. Про те, що тварина була не мирним сусідом, свідчить сильна паща із численними гострими іклами, якими вона, ймовірно, могла хапати великих риб.

3D анімація, що зображує древню елпістостегу. Джерело: професор Джон Лонг, Університет Фліндерса.

За допомогою комп’ютерної томографії, якій піддали недавно знайдені скам’янілості одної з елпістостег, вчені довідалися, що у прадавньої тварини грудні плавці вже мали сформовані плечові кістки, променеву та ліктьову (які формують передпліччя) та навіть фаланги, в обрисах яких можна прогледіти схожість на пальці. Вперше вдалося відшукати викопну тварину з кістками пальців, зосередженими у плавцях – один із найкращих доказів на користь теорії про походження наземних чотириногих від риб.

“Походження фаланг пов’язане з розвитком здатності риби тримати свою вагу на мілководді або під час коротких вилазок на сушу. Більша кількість дрібних кісточок у складі плавця дає можливість краще розподіляти по ньому вагу тіла”,

– зазначає співавтор дослідження Річард Клутьє.

Це відкриття відсуває походження пальців у хребетних на рівень риб та дозволяє припустити, що основа для розвитку кінцівок хребетних, у тому числі людської руки, заклалася ще в глибині еволюції, ще до того, як риби покинули воду.

При дослідженні зразка вчені виявили ще й особливості у будові плечової кістки, що наближають елпістостег еволюційно до ранніх земноводних. Науковці зазначають, що досліджена викопна тварина не обов’язково є нашим пращуром, але принаймні на цей час це найкращий кандидат на роль перехідної ланки між рибами та чотириногими.

Nature (2020), doi: 10.1038/s41586-020-2100-8

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

28 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також