980
Нові скам’янілості дитинчат ранніх тетраподів свідчать, що спільні предки амфібій, рептилій і ссавців, ймовірно, не походили від тварин із пуголовкоподібними личинками, як довго вважали біологи. Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Science і описаному виданням SciTechDaily.
Упродовж десятиліть підручники малювали однакову схему: давні чотириногі хребетні — тетраподи, від яких пішли сучасні ссавці, птахи, рептилії та амфібії, нібито розвивалися подібно до нинішніх жаб. Вони мали вилуплюватися з яєць у вигляді пуголовків, а потім проходити різку перебудову тіла — метаморфоз.
Однак описані в новій роботі скам’янілі «немовлята» ранніх тетраподів не демонструють очікуваної пуголовкової стадії. Це означає, що перші хребетні, які освоювали сушу, були менш схожі на сучасних амфібій, ніж вважалося, і частину класичної історії «завоювання суші» доведеться переписати.
Маленькі емболомери без «жаб’ячого» дитинства
Ключовими для роботи стали рештки дитинчат емболомерів — вимерлої групи крокодилоподібних тетраподів, що жили в річках, озерах і болотах приблизно від 350 до 280 мільйонів років тому. Дорослі емболомери могли сягати понад трьох метрів завдовжки, але знайдені зразки були всього кілька сантиметрів.
Аналіз показав, що ці «малюки» вже мали кінцівки, проте в них бракувало ключових ознак пуголовків, яких очікували побачити дослідники. Насамперед не було зовнішніх гіллястих зябер, характерних для личинок сучасних амфібій.
Подібну картину виявили й у ще одного, ще дрібнішого емболомера, а також у дитинчат інших близьких до тетраподів форм. У деяких молодих тварин справді відбувалися помітні зміни в міру дорослішання, але вони не нагадували справжній амфібійний метаморфоз.
«Ми розглянули низку видів, що представляють різні гілки переходу від риб до тетраподів, і не знайшли нічого, що бодай віддалено нагадувало б пуголовка. А якщо немає пуголовка, немає й метаморфозу», — пояснює співавтор роботи Джейсон Пардо (Jason D. Pardo). За його словами, життєвий цикл цих ранніх тетраподів був радше схожий на наш або на цикл риб, ніж на цикл амфібій.
Унікальні «капсули часу» з Мейзон-Крік
Відкриття стало можливим завдяки винятковій збереженості решток із Мейзон-Крік — класичної палеонтологічної пам’ятки приблизно за годину їзди на південний захід від Чикаго. Ця місцевість відома тим, що там зберігаються надзвичайно тендітні структури, зокрема м’які тканини та дрібні деталі розвитку, які майже ніколи не потрапляють у викопний літопис.
«Це перший раз, коли ми отримали такі ранні, щойно вилуплені тварини. Це відкриття — справжнє свідчення можливостей Мейзон-Крік», — зазначає Ар’ян Манн (Arjan Mann), куратор ранніх тетраподів у Полевому музеї природної історії та співкерівник дослідження. За його словами, скам’янілості з цього місця — це «капсули часу», що фіксують майже неможливі для збереження об’єкти.
Манн уперше побачив один із скам’янілих емболомерів приблизно десять років тому в колекції Полевого музею. Тоді зразок ще не був офіційно ідентифікований, але привернув його увагу, і вчений узяв його для детального вивчення.
Разом із Пардо, який також був аспірантом у Канаді, вони роками намагалися з’ясувати, що саме зображено у викопному відбитку. Остаточно підтвердити, що це емболомер, вдалося за допомогою сканувальної електронної мікроскопії в Канадському музеї природи. Втім, це відкриття породило нове запитання — як саме розвивалися ці ранні тварини.
Перегляд еволюційної схеми
Якщо емболомери та інші ранні тетраподи не мали пуголовкової стадії й не проходили справжнього амфібійного метаморфозу, то давня гіпотеза про те, що рептилії та ссавці еволюціонували від «жабоподібних» предків, виявляється надто спрощеною.
За словами Пардо, колишня історія про те, що саме метаморфоз був головним інструментом переходу від водного до наземного способу життя, більше не працює. Нові дані вказують, що перші чотириногі хребетні могли розвиватися без різкої перебудови тіла, ближче до «прямого розвитку», коли молоді особини вже загалом схожі на мініатюрних дорослих.
Це змушує по-новому поглянути на еволюцію життєвих циклів хребетних і на те, як саме відбувався вихід життя на сушу понад 300 мільйонів років тому.
Роль громадських колекціонерів
Манн підкреслює, що відкриття стало можливим завдяки співпраці музеїв, фондів, місцевих колекціонерів, волонтерів і громадських науковців. Жоден із описаних у роботі зразків не був результатом роботи однієї лабораторії — це плід багаторічних спільних зусиль із пошуку, збереження та вивчення рідкісних решток із Мейзон-Крік.
За його словами, учасники Землезнавчого клубу Північного Іллінойсу, Фонду палеонтології, науки та освіти Лауера, а також Полевого музею надали вченим доступ до унікальних скам’янілостей. Ці зразки суттєво змінили уявлення про те, як еволюціонували тетраподи, і стали прикладом того, як громадська наука може впливати на фундаментальні наукові концепції.
Скам’янілі «немовлята» тетраподів змінюють історію виходу на сушу з’явилася спочатку на Цікавості.
