Палеонтологи выяснили, как у млекопитающих сформировались уши
Палеонтологическое доказательство эволюции костей слухового аппарата млекопитающих из костей нижней челюсти найдено группой ученых, возглавляемых палеонтологом из Китая Цзюню Ван. При этом не подтвердилась теория постепенного перехода, 27 января сообщается в журнале Nature.
Руководитель исследования — палеонтолог из Китая Цзюню Ван из Центра эволюционной биологии позвоночных Института палеонтологии Юньнаньского университета в городе Куньмин. В коллектив авторов также вошли другие ученые из центра Цзюню Ван, Сара Л. Шелли из Школы наук о Земле Эдинбургского университета в Великобритании, Хан Ху из отделения зоологии Школы экологических и сельских наук Университета Новой Англии в Армидейл (Новый Южный Уэльс) в Австралии.
В сообщении об исследовании говорится, что биологи девятнадцатого века были первыми, кто признал сходство в развитии между некоторыми из элементов нижней челюсти позвоночных, не являющихся млекопитающими, и среднего уха млекопитающих, и, таким образом, зафиксировали один из самых фундаментальных переходов в эволюции млекопитающих: преобразование костей нижней челюсти в среднее ухо. Новые исследования группы ученых под руководством Цзюню Ван могут пересмотреть эту классическую историю эволюции млекопитающих.
После того, как было установлено сходство в положении и структуре (гомологии) между костями нижней челюсти и среднего уха, вопрос о том, как могло произойти такое серьезное преобразование, очень волновал ученых.
«Один из способов понять суть — это свидетельства окаменелостей» -, говорится в публикации. Сообщается, что это является единственными прямыми доказательствами, которые могут зафиксировать ключевые моменты эволюции. Открытия ископаемых млекопитающих и их ближайших родственников первоначально указывали на постепенный переход, когда кости нижней челюсти образовывали среднее ухо. На основе этих первоначальных окаменелостей биологи придумали термины «переходное среднее ухо млекопитающих» (описывающее частичное отделение костей от нижней челюсти) и «окончательное среднее ухо млекопитающих» (описывающее полное отделение костей от нижней челюсти).
«Учитывая текущие исследования окаменелостей и эволюции, становится ясно, что установленная терминология устарела», — говорится в статье. Окончательное среднее ухо млекопитающих не является определяющим признаком млекопитающих и не встречается у всех млекопитающих. Данные 200-летнего исследования в различных областях биологии привели к противоречивой и непоследовательной терминологии и толкованиям. «Таким образом, система классификации, используемая для эволюционных исследований среднего уха млекопитающих, требует срочного пересмотра», — делают выводы авторы.
Однако, последующие открытия окаменелостей не доказывали теорию постепенного перехода. Окаменелости, обнаруженные совсем недавно, показывают, что «сложная, казалось бы, эволюция, которая привела к отделению среднего уха, произошла независимо у млекопитающих по крайней мере три раза. Генетические данные помогают объяснить это множественное происхождение среднего уха, и то, что выглядит как сложный морфологический переход, объясняется относительно простыми генетическими механизмами».
Ученые под руководством Цзюню Ван предоставили эту информацию в форме подробной оценки ископаемых. В издании говорится, что в статье ученых «сочетаются описание новой окаменелости, переоценка ранее описанных окаменелостей среднего уха и обсуждение развития среднего уха у широкого круга современных млекопитающих». На основе этого столь необходимого всестороннего сравнения данных окаменелостей и морфологического развития, Ван и его коллеги «создали более связную терминологическую систему, которая опирается на морфологию костей».
Также сообщается, что все свои выводы Ван и его коллеги сделали исследуя окаменелость среднеюрской эпохи (160 миллионов лет назад), которую недавно обнаружили в Китае. Подобные окаменелости уже находили и описывали ранее, но у этого экземпляра среднее ухо сохранилось намного лучше, чем в ранее обнаруженном ископаемом. «Выводы, которые были сделаны на основе только нескольких крошечных костях среднего уха, имеют широкое значение», — говорится в статье.
Ученые исследовали ископаемое животное Vilevolodon diplomylos (вилеволодон). В ходе изучения экземпляра дополнительно было сделано предположение, что млекопитающие появились раньше, чем это предполагалось ранее.
Напомним, вилеволодон — небольшое животное размером с белку, котрое обитало на деревьях и было способен парить в воздухе, подобно белкам-летягам. Исходя из морфологических характеристиках зубов, ученые предполагают, что вилеволодон был травоядным.
