Биология

Развитию конечностей предшествовала эволюция кожного скелета

Исследованные тетраподоморфы в представлении художника. Сверху вниз: Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordi, Tiktaalik roseae. Дорсальные лучи показаны оранжевым, вентральные — голубым

Alex Boersma

Американским ученым с помощью методов компьютерной томографии удалось построить 3D-модели плавниковых лучей лопастеперых рыб, обитавших в позднем девоне (около 375 млн лет назад). Это позволило выяснить механизм их работы и место в процессе эволюции, приведшем к появлению многопалых конечностей первых четвероногих. Работа исследователей опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее большая часть исследований эволюции была сфокусирована на эволюции эндоскелета тетраподоморф — внутреннего «каркаса» — лопастеперых рыб, представлявших собой переходное звено между древними костными рыбами и первыми амфибиями. Кожным же скелетом занимались мало, во многом силу его хрупкости, которая может помешать фоссилизации – или же анализу эндоскелета.

Исследователи из Чикагского, Висконсинского и Дрексельского университетов просканировали непосредственно в породе конечности трех девонских тетраподоморф - Sauripterus taylori, Eusthenopteron foordiи Tiktaalik roseae. С помощью полученных при микротомографии данных ученым удалось создать 3D-модели.

«Увидев целый плавник тиктаалика, мы смогли получить более ясную картину того, как он опирался и передвигался. У плавника была своего рода «кисть», которой мог отталкиваться от илистого дня рек и ручьев», — рассказал руководитель исследовательской группы, сотрудник Чикагского университета Нил Шубин. Если зауриптерус и эустеноптерон были полностью водными видами и использовали грудные плавники для передвижения только в толще воды, то тиктаалик мог пользоваться ими при перемещении по отмелям и литоралям — затапливаемым берегам моря.

Реконструкция плавника тиктаалика

Thomas Stewart/University of Chicago

Модели показали упрощение плавниковых лучей у тетраподоморф. Кроме того, по сравнению с более древними лопастеперыми рыбами у них развилась асимметрия дорсальных (спинных) и вентральных (брюшных) плавниковых лучей. Так, у тиктаалика дорсальные лучи были в несколько раз больше, чем вентральные. На это основании ученые предполагают, что нижняя сторона грудного плавника несла на себе много мышц, образовывавших своего рода «прообраз» ладони.

Кроме того, исследователи сравнили модели с кожным скелетом у современных костных рыб — таких, как, к примеру, осетр и рогозуб. У них также прослеживалась подобная асимметрия, что может говорить о значимости данных эволюционных изменений.

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