Российский ученый составил эволюционное древо древних морских обитателей

Исследователь Санкт-Петербургского государственного университета, палеонтолог Вадим Глинский составил эволюционное древо псаммостеид — панцирных рыбообразных бесчелюстных позвоночных. Эти древние морские животные, дальние родственники современных миног, жили в девонский период — около 390 миллионов лет назад. Они могли вырастать до двух метров в длину, поэтому считаются самыми крупными бесчелюстными за всю историю Земли. Результаты работы опубликованы в журнале Biological Communications.

Внешне псаммостеиды отдаленно напоминали современных донных скатов, хотя в отличие от них использовали для движения только хвостовой плавник. Боковые «плавники» — это неподвижные крылья панциря, необходимые этим животным для улучшения плавучести и опоры на дно. Ученые предполагают, что псаммостеиды питались планктоном и жили в морских прибрежных водах недалеко от речных дельт.

Сегодня части кожного скелета псаммостеид, многочисленные пластинки, находят в девонских породах Северного полушария, в основном в Европе и в европейской части России, а также на некоторых арктических архипелагах, например на Северной Земле и в Арктической Канаде. Интересно, что в девонском периоде все эти части континентальной суши были покрыты морями и сдвинуты на юг к экватору, так что псаммостеиды проживали в теплых тропических водах. Древние животные существовали на протяжении 35 миллионов лет и за это время смогли породить удивительное многообразие форм.

Чтобы уточнить происхождение и этапы эволюции псаммостеид, исследователь СПбГУ использовал новые палеонтологические данные и современные филогенетические методы анализа — например, кладистический анализ, на сегодня один из самых надежных инструментов филогенетики и систематики. С помощью этого метода всю группу псаммостеид раньше никогда не анализировали. Данный подход помог исследователю определить степень родства как между многочисленными видами в самой группе, так и с ближайшими родственниками псаммостеид среди панцирных бесчелюстных.

«Мне удалось закодировать новую матрицу признаков, детально отражающую как внешнее, так и внутреннее строение пластинок: например, изменчивую форму спинного щита животного или важные особенности его микроструктуры, — объяснил исследователь. — Весь этот объем данных необходимо было закодировать численно для обсчета методами математической статистики, которые используются в кладистическом анализе. Всего было закодировано 48 видов древних бесчелюстных, из них 38 видов — псаммостеиды. Очень важно было учесть признаки ближайших родственников и вероятного предка группы — это позволило определить примитивные и продвинутые состояния кодируемых признаков псаммостеид».

На основе анализа матрицы признаков специальная компьютерная программа построила эволюционные деревья — кладограммы. После осмысления полученных результатов возникла необходимость пересмотреть предыдущие классификации псаммостеид, поэтому исследователь предложил ввести два новых рода — Vladimirolepis и Elgaia, названые так в честь эстонских палеонтологов Владимира Пауля и Эльги Марк-Курик, ранее изучавших этих животных. К тому же автор статьи пересмотрел объем семейств Pycnosteidae и Psammosteidae, а в последнем выделил два новых подсемейства.

«Результаты исследования также подтвердили одну из существующих гипотез происхождения псаммостеид: их ближайшие предки — это протоптераспиды (Protopteraspis), бесчелюстные животные, панцирь которых напоминал торпеду, а обитали они в более глубоководных участках морей, — рассказал Вадим Глинский. — Эту идею еще в 1990-х годах предлагал франко-американский коллектив ученых во главе с Аланом Бликом. Данная гипотеза подтвердилась в ходе кладистического анализа. Была также проведена подробная ревизия в систематике псаммостеид на основе современных данных. Таким образом, результаты работы позволили разобраться в эволюции и разнообразии этой многочисленной группы вымерших панцирных бесчелюстных».

Как отметил исследователь СПбГУ, знания о разнообразии панцирных бесчелюстных помогут геологам определять относительный возраст красноцветных девонских песчаников, ведь для разных уровней этих пород характерны лишь определенные роды и виды псаммостеид. «Также вполне возможно, что их уникальное строение туловища вдохновит людей на создание, например, беспилотного подводного аппарата — глайдера, который сможет подолгу планировать в толще воды и, скажем, проводить экологический мониторинг дна», — предположил палеонтолог.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.