Ученые обнаружили древнего предка четвероногих, в том числе людей
Доказательства того, что загадочное древнее рыбоподобное позвоночное Palaeospondylus было древнейшим предком четвероногих животных, в том числе людей, нашли японские ученые. 25 мая результаты их исследования были опубликованы в журнале Nature.
Исследование, проведенное сотрудниками лаборатории эволюционной морфологии в Кластере пионерских исследований (CPR) RIKEN в Японии под руководством Сигэру Куратани, установило место этого древнего животного, жившего в девонский период около 390 миллионов лет назад, на эволюционном древе Земли.
Palaeospondylus, чью первую окаменелость обнаружили еще в 1890 году в Шотландии, представляло собой небольшое, длиной около 5 см, рыбоподобное позвоночное, имевшее угреподобное тело.
И хотя позже было обнаружено достаточно много окаменелостей Palaeospondylus, маленькие размеры и невозможность качественно реконструировать его череп методом компьютерной томографии, затруднили решение загадки, которую перед учеными-эволюционистами поставила его странная морфология (структура), в том числе отсутствие зубов или кожных костей.
Решая эти загадки, японские ученые применили мощный синхротрон RIKEN SPring-8. Высокое разрешение микро-КТ изображений, получаемое с помощью рентгеновских лучей синхротронного излучения, позволило выявить несколько важных особенностей.
Так, в черепе животного были обнаружены три полукружных канала, такие как у внутреннего уха челюстных позвоночных. Это показало ошибочность прежнего предположения ученых, отнесших Palaeospondylus к примитивным бесчелюстным позвоночным.
Обнаруженные в дальнейшем ключевые особенности черепа явственно указали, что Palaeospondylus относится к категории тетраподоморфов, включающей четвероногих животных и их ближайших древних родственников.
Несколько других анализов также подтвердили, что Palaeospondylus был по структуре более тесно связан с четвероногими, чем с другими известными тетраподоморфами, у которых всё еще сохранялись плавники.
Отсутствие у Palaeospondylus ряда признаков, имеющихся у других тетраподоморфов, живших приблизительно в то же время и в том же месте, указывает, что в этом случае произошло расщепление набора признаков развития, которое приводит к образованию личиночного тела.
«Возможно, никогда не будет известно, были ли эти особенности утрачены эволюционно или нормальное развитие окаменелостей остановилось на полпути, — сказал Хирасава. — Тем не менее эта гетерохронная эволюция, возможно, способствовала развитию новых функций, таких как конечности».
Группа под руководством Хирасавы не ограничивает свое изучение ранней эволюции позвоночных только окаменелостями. Используя молекулярную биологию и генетику они изучают развитие эмбрионов ключевых современных позвоночных.
В связи с этим Хирасава отметил: «Странная морфология Palaeospondylus, которая сравнима с морфологией личинок четвероногих, очень интересна с генетической точки зрения развития. Принимая это во внимание, мы продолжим изучать генетику развития, которая привела к этому и другим морфологическим изменениям, которые произошли при переходе от воды к суше в истории позвоночных».
