586
Уявіть, що ви намагаєтеся відтворити історію змій за кількома уламками пазлу. Довгі роки здавалося, що перші змії мали один «правильний» спосіб життя — або рили нори, або плавали, або повзали по поверхні. Новий викопний вид з Бразилії, описаний у журналі Nature і представлений командою, про яку розповідає Sci.News, ламає цю просту картинку: виявляється, на зорі своєї історії змії вже були екологічно різними.
Що відомо коротко
- Палеонтологи описали новий вид стовбурової змії Tametara mirim, що жила на території сучасної Бразилії у пізній крейді, приблизно 85–75 мільйонів років тому.
- Це перший артикульований (кістки збережені в природному положенні) викопний скелет змії з Бразилії та один із небагатьох тривимірно збережених мезозойських змій у світі.
- За допомогою високороздільної КТ-візуалізації дослідники відтворили мозок, черепні нерви та внутрішнє вухо Tametara mirim з безпрецедентною деталізацією.
- Форма мозку та мікроструктура кісток черепа незалежно вказали, що ця змія вела норний, «головою вперед» спосіб життя.
- Порівняння з іншою давньою змією Dinilysia patagonica показало, що ранні змії вже мали дуже різні екологічні ніші, а не походили від одного «типового» способу життя.
Як череп і мозок видають норного «копача»
Щоб зрозуміти спосіб життя вимерлої тварини, палеонтологи дивляться не лише на форму кісток, а й на їхню внутрішню будову. У Tametara mirim череп став своєрідним «чорним ящиком», який зберіг сліди того, як тварина жила.
У норних ящірок і змій, що риють «головою вперед», кістки даху черепа стають товстішими й щільнішими. Це схоже на те, як будівельники посилюють дах будинку, якщо він має витримувати додатковий тиск. Для тварини, яка використовує голову як лопату, такий «броньований шолом» критично важливий.
Дослідники виявили, що Tametara mirim має саме таку комбінацію рис: посилений дах черепа, характерний для спеціалізованих норних форм. Аналіз мікроструктури кісток показав, що за щільністю та товщиною вони подібні до сучасних екстремальних «копачів», а не до універсальних наземних чи водних видів.
Другий ключ — це мозок. Команда цифрово відновила порожнину мозку, яка дуже близько повторює його реальну форму в живої тварини. У Tametara mirim виявили зменшені зорові центри та спрощений передній мозок — типовий набір для істоти, що більшість часу проводить у темряві під землею, де зір майже не потрібен.
Унікальний череп Tametara mirim і рідкісний погляд у минуле
Фосилію Tametara mirim знайшли у 2020 році в кар’єрі поблизу міста Президенті-Пруденті в бразильському штаті Сан-Паулу. Для науки це справжній скарб: з пізньокрейдового часу відомо менше десяти ранніх скелетів змій, і лише одиниці з них збереглися тривимірно, без сильного сплющення породою.
Саме завдяки такому збереженню вчені змогли застосувати високороздільну комп’ютерну томографію. Вони не просто побачили кістки, а й змогли реконструювати мозок, черепні нерви та внутрішнє вухо Tametara mirim. Це дало «найповнішу на сьогодні картину анатомії мозку» стовбурової змії.
Виявилося, що форма мозку Tametara mirim не схожа ні на мозок інших відомих ранніх змій, ні на мозок сучасних видів. Це свідчить, що на початку еволюції змій існувало набагато більше різноманіття будови мозку й, імовірно, органів чуття, ніж вважалося раніше.
Дві давні змії дві стратегії життя
Щоб зрозуміти, чи була Tametara mirim типовою для своїх часів, дослідники порівняли її з іншою добре відомою крейдовою змією — Dinilysia patagonica з Аргентини. Для Dinilysia також проводили подібний аналіз мозку та кісткової структури.
Результат виявився протилежним: мозок і кістки Dinilysia patagonica вказують на ненорний, наземний спосіб життя. Її органи чуття були налаштовані на існування на поверхні, а не під землею. Тобто дві з найдавніших змій, які ми можемо вивчати так детально, вели зовсім різний спосіб життя.
За словами авторів, мозок Tametara mirim відображає «зменшений зір» істоти, що живе в темряві, тоді як Dinilysia patagonica мала чуття, пристосовані до відкритого середовища. Їхні мозки «натякають, наскільки по-різному ці дві тварини відчували свій світ».
Це означає, що ранні лінії змій були екологічно неоднорідними. Замість одного спільного предка з фіксованим стилем життя, різні гілки змій досить рано розійшлися на норних, наземних і, ймовірно, морських мешканців, багаторазово експериментуючи з різними середовищами.
Що це змінює в історії еволюції змій
Довгий час суперечки про походження змій спиралися на дуже обмежений набір викопних решток і часто — на окремі анатомічні деталі. Нове дослідження пропонує кількісне, багатосистемне підтвердження норного способу життя для стовбурової змії, поєднуючи дані про мозок і кістки.
Автори роботи роблять висновок, що витоки змій формувалися не через один «екологічний коридор», а через паралельні й накладені експерименти з норним, наземним та іншими стилями життя. Саме ця екологічна широта могла стати фундаментом для одного з найрадикальніших перетворень тіла у хребетних — переходу від ящіркоподібної форми до видовженого, безногого тіла понад 4 200 сучасних видів змій.
FAQ
Це остаточно доводить, що перші змії були норними?
Ні, дослідження показує, що Tametara mirim була високоспеціалізованою норною змією, але інша рання змія, Dinilysia patagonica, вела наземний спосіб життя. Дані свідчать не про один «правильний» сценарій, а про кілька паралельних шляхів еволюції.
Чому так мало добре збережених викопних змій?
Тіла змій крихкі й тонкі, тому їхні скелети легко руйнуються до або під час поховання в осаді. До того ж потрібні дуже специфічні умови, щоб кістки збереглися тривимірно, а не були сплющені. Через це з мезозою відомо менше десяти ранніх скелетів змій.
Як КТ-сканування допомагає вивчати вимерлих тварин?
Комп’ютерна томографія дозволяє «зазирнути» всередину скам’янілості, не руйнуючи її. Так можна відтворити форму мозку, внутрішнього вуха й інших структур, які не видно зовні, і за ними робити висновки про чуття, рівновагу та спосіб життя тварини.
Чи можна за такими даними передбачити, як еволюціонуватимуть сучасні змії?
Безпосередньо — ні, але розуміння того, наскільки гнучко змії змінювали спосіб життя в минулому, показує їхній великий еволюційний потенціал. Це допомагає краще оцінювати, як сучасні види можуть реагувати на зміни середовища в майбутньому.
Історія змій виявляється не прямою стежкою від «ящірки до змії», а радше мережею паралельних експериментів із тим, як жити без ніг — під землею, на поверхні й у воді. Один добре збережений череп з Бразилії показує, що навіть на самому початку цієї історії змії вже по-різному «налаштовували» свої тіла й мозок під контрастні світи темряви й відкритого простору.
Давні змії одночасно освоїли нори сушу й воду з’явилася спочатку на Цікавості.
