1100
Відомий шотландський викопний організм змушує вчених по-новому подивитися на те, що насправді означають «кігтеподібні» ступні в історії виходу хребетних на суходіл. Як повідомляє SciTechDaily, детальне рентгенівське дослідження 345‑мільйонолітньої скам’янілості Westlothiana lizziae, відомої як «Ліззі», показало, що це була не рання рептилія, а набагато примітивніший водний родич тетрапод.
Скелет Ліззі сплющений між двома плитами шотландської породи. Зовні було видно чотири кінцівки з п’ятипалими ступнями, а кінчики пальців і пальців ніг виглядали як справжні кігті. Десятиліттями ці ознаки вважалися чітким свідченням наземного способу життя, тому Westlothiana стала однією з «ікон» переходу хребетних від води до суходолу та походження рептилій, птахів і ссавців.
Однак сильне роздавлювання скам’янілості приховало значну частину анатомії всередині каменю. Щоб зазирнути всередину, дослідники з Американського музею природознавства та Оксфордського університету використали потужне синхротронне рентгенівське випромінювання Європейського синхротронного центру в Греноблі. Це дозволило відновити структури, яких зовні не було видно.
У статті в журналі Nature команда описує те, що виявили скани: примітивний череп, окостенілі внутрішні зябра та рибоподібну пащу, заповнену тисячами дрібних зубів. Такий набір ознак зовсім не пасує до образу раннього рептилія.
За словами куратора з палеонтології Ксав’є Дженкінса (Xavier Jenkins), який є співкерівником дослідження, Ліззі довгі роки вважали ключовою фігурою в ранній еволюції амніотів. Але внутрішня будова черепа продемонструвала тварину, яка зовні схожа на наземну, проте за будовою голови належить до набагато давнішої гілки тетрапод.
Як ноги зробили Ліззі «рептилією»
Westlothiana виявили у Шотландії у 1984 році й детально описали в 1990‑му. На початку її інтерпретували переважно за тими частинами скелета, що були видимі на поверхні двох плит. Майже повний скелет відрізнявся від більшості тодішніх тварин тим, що кінцівки виглядали здатними утримувати вагу тіла, на відміну від плавцеподібних придатків багатьох ранніх родичів тетрапод.
Саме ці помітні ступні з п’ятьма пальцями та кігтеподібними кінчиками закріпили за Ліззі статус одного з найдавніших амніотів — групи, від якої згодом походять рептилії, птахи й ссавці. Скам’янілість неодноразово використовували як опорну точку, коли намагалися оцінити, коли з’явилися тварини, повністю пристосовані до життя на суходолі.
Внутрішні зябра ламають «рептилію»
Сканування черепа синхротроном виявило риси, що не узгоджуються з цією інтерпретацією. Окостенілих внутрішніх зябер не буває у справжніх наземних амніотів, зате вони характерні для більш давніх, водних або напівводних тварин. Разом із рибоподібною щелепою, ущерть заповненою дрібними зубами, це переносить Westlothiana на значно старішу гілку родоводу тетрапод.
Співавтор дослідження Бен Іґіелман (Ben Igielman), який розпочав цю роботу під час аспірантури в Оксфорді, пояснює: несподівано примітивні риси черепа показують, що Ліззі не лише не була рептилією, а й належала до набагато давнішої лінії. Виходить, зовнішність виявилася оманливою, і спосіб життя цієї тварини суттєво відрізнявся від того, що припускали раніше.
Дві плити зі скам’янілістю, відомою як екземпляр NSM G.1990.72.1, нині зберігаються у Національному музеї Шотландії. Саме вони стали об’єктом нового детального дослідження.
Рептилієподібні ноги виявилися значно давнішими
Попри те що Ліззі більше не вважають рептилією, її кінцівки залишаються важливою загадкою. П’ять пальців, кігтеподібні фаланги й будова кісток, пов’язана з опорою ваги, раніше сприймалися як характерні ознаки наземних амніотів. Тепер стає очевидно, що ці елементи анатомії з’явилися вже в давніх представників стовбурової гілки, що веде до тетрапод, тобто ще до появи справжніх наземних форм.
Інакше кажучи, частини «плану тіла» майбутніх наземних хребетних еволюціонували ще тоді, коли їхні носії не полишили воду остаточно. Як зауважує співавтор дослідження Роджер Бенсон (Roger Benson), хоча сьогодні ми часто вважаємо амфібій «примітивнішими» за рептилій, окремі «рептилієві» риси вже були в спільного предка як амфібій, так і рептилій.
Сліди з кігтеподібними відбитками під підозрою
Нове тлумачення також ставить під питання інтерпретацію ще давніших скам’янілих слідів. У відбитках з Девонського періоду (старше ніж 359 мільйонів років) дослідники бачили свідчення того, що амніоти вже існували, — бо там видно чотириногих тварин, які пересувалися на пальцях із кігтеподібними закінченнями.
Якщо ж такі примітивні істоти, як Westlothiana, також могли мати кігтеподібні структури, подібні сліди вже не можна автоматично приписувати саме амніотам. Частину з них, імовірно, залишили амфібійні або напівводні родичі тетрапод, які мали «наземні» риси скелета, але все ще проводили значну частину життя у воді.
Реконструкція зовнішнього вигляду Westlothiana на основі рентгенівських сканів показує тварину, яка поєднує риси риби та наземного хребетного: у неї вже були досить розвинені кінцівки, але будова черепа та наявність зябер виказують водний або амфібійний спосіб життя.
За словами Дженкінса, ширший урок цього відкриття полягає в тому, що на вигляд «наземні» ознаки — рептилієподібна стопа, вагоносний передній відділ кінцівки, кігтеподібні фаланги — не були унікальною власністю справжніх тетрапод. Вони поступово накопичувалися в їхніх близьких родичів, у тварин, які все ще балансували між життям у воді та на суходолі.
Дослідження, проведене Іґіелманом, Дженкінсом, Бенсоном та колегами, базується на спостереженнях і тривимірній реконструкції внутрішньої будови скам’янілості за допомогою комп’ютерного моделювання і не претендує на остаточну відповідь на всі питання щодо ранньої історії тетрапод. Однак воно чітко демонструє, як нові методи візуалізації можуть кардинально змінити наше розуміння давно відомих викопних знахідок.
Давній «рептилій» Ліззі виявився водним стовбуровим тетраподом з’явилася спочатку на Цікавості.
