Наша рука - старый рыбий плавник
Особенно хорошо сохранившаяся окаменелость показывает, как выглядели первые позвоночные, завоевавшие землю миллионы лет назад. Их плавники удивительно знакомы исследователям.
Примерно 400 миллионов лет назад первые рыбы из первобытных океанов нашей земли начали колонизировать сушу. У них постепенно развились легкие вместо жабр и ноги вместо плавников. Как именно это произошло, до сих пор остается одной из неразгаданных загадок науки. Это также потому, что у нас нет скелетов вымерших переходных существ, по которым мы могли бы хорошо прочитать первые анатомические изменения: самым древним найденным на сегодняшний день останкам однозначных наземных существ 380 миллионов лет; на самом деле это просто груда обломков костей, которые мало что говорят нам о внешности животных. А еще раньше, в средне-позднедевонский период 393-359 млн лет назад, должны были жить первые переходные формы, которые ученые относят к группе так называемых элпистостегалий. Из них известны такие роды, как Tiktaalik или Ichthyostega. Но самые интересные части их скелетов, такие как участки грудных плавников, которые вот-вот станут ногами, сохранились не очень хорошо. Однако теперь есть лучший способ взглянуть на это, пишет исследовательская группа в журнале Nature.
Ученые представляют ископаемые останки представителя Elpistostege watsoni, длина которого при жизни составляла около полутора метров, с очень хорошо сохранившимися грудными плавниками. Изучение животного с помощью компьютерного томографа показывает, насколько анатомия самых первых землеходов повлияла на эволюцию всех более поздних наземных позвоночных, включая человека. На грудном плавнике видны типично расположенные предшественники плечевой, лучевой и локтевой костей рук позвоночных, а также ряды костей от запястья. Кроме того, у образца есть две отдельные кости плавника, похожие на пальцы, и зачатки трех других подобных пальцев, которые позже превратились в кости пальцев и рук человека.
Вот как могло выглядеть ископаемое, когда оно было живым
Ученые уже подозревали такое сходство между строением конечностей первых наземных позвоночных и последних плавников переходной рыбы: типичная форма есть ведь уже у первобытных латимерий - рыбы, сохранившейся до наших дней - как у более поздних позвоночных. Несмотря на все сходство в составе и расположении костей, конечности ранней наземной рыбы E. watsoni в остальном были довольно похожи на плавники: в дополнение к костям-предшественникам рук и пальцев также можно увидеть типичные лучи плавников, т. е. тонкие поддерживающие скелетные стержни.. В целом древняя ископаемая имеет ряд характеристик более поздних наземных позвоночных. Кости рук и кистей, по-видимому, у этого наземного предка уже выполняли иные функции, чем у типичной рыбы. Возможно, животное жило на мелководье и время от времени ненадолго выходило на берег, чтобы спастись бегством или поохотиться.
Находка показывает, как эволюционные процессы трансформируют существующие анатомические структуры и реализуют новые функциональные требования. Переход от воды к суше, безусловно, потребовал не только чисто анатомических изменений. Например, ученые также обсуждают, как нервная система была реконструирована, чтобы позволить эволюционирующим наземным животным адаптироваться к ходьбе на конечностях.