Девонское существо раскрывает эволюцию конечностей тетраподов

Эволюция рыб в четвероногих позвоночных, к которым принадлежат люди, — было одним из самых значительных событий в истории жизни. Позже позвоночные смогли покинуть воду и покорить землю.

Чтобы завершить этот переход — одним из наиболее значительных изменений стала эволюция конечностей — рук и ног.

Чтобы понять эволюцию от плавника рыбы к конечности четвероногого, палеонтологи изучают окаменелости рыб с плавниками и четвероногих из среднего и верхнего девона (393-359 миллионов лет назад), известных как элпистостегалианцы. К ним относятся известные тиктаалики (Tiktaalik roseae) из арктической Канады, известные только по неполным экземплярам.

Тиктаалик — это вид ископаемых лопастепёрых рыб из девонского периода, имевших много общих черт с четвероногими. Название означает «налим» на языке инуитов, населяющих арктическую Канаду.

«Мы объявляем об открытии полного образца рыбы, похожей на тетрапода, под названием Elpistostege watsoni, которая раскрывает необычайную новую информацию об эволюции конечностей позвоночных», — сказал профессор Университета Флиндерс Джон Лонг, старший автор исследования.

Профессор Лонг и его коллеги исследовали образец, возраст которого составляет 380 миллионов лет, с помощью высокоэнергетической компьютерной томографии.

Скелет грудного плавника Elpistostege watsoni выявил наличие плечевой кости (руки), лучевой кости и локтевой кости (предплечья), рядов запястья (запястья) и фаланг, организованных в виде пальцев.

«Это первый случай, когда мы однозначно обнаружили пальцы в плавнике  — впервые у любой известной рыбы», — говорят палеонтологи. — Сочленяющиеся пальцы в плавнике похожи на кости пальцев, найденные в конечностях большинства животных.”

Открытие отодвигает происхождение пальцев у позвоночных на уровень рыб и говорит нам, что паттерн для конечностей позвоночных впервые появился в глубине эволюции, незадолго до того, как рыбы покинули воду».

«За последнее десятилетие окаменелости, информирующие о переходе рыбы-тетраподы, помогли лучше понять анатомические преобразования, связанные с дыханием, слухом и кормлением, по мере того как среда обитания менялась от воды к земле», — говорят ученые.

«Происхождение пальцев связано с развитием способности рыбы поддерживать свой вес на мелководье или для коротких путешествий по суше. Увеличенное количество мелких костей в плавнике позволяет более гибким плоскостям распределять свой вес через плавник.”

Другие особенности, выявленные в ходе исследования, касаются структуры верхней кости плеча или плечевой кости, которая также показывает наличие особенностей, общих с ранними амфибиями. Elpistostege watsoni не обязательно является нашим предком, но он ближе всего подходит к истинному «переходному ископаемому», промежуточному звену между рыбами и тетраподами.

Исследование опубликовано в журнале Nature.