Первые позвоночные на Земле возникли в мелководных прибрежных водах

Колыбель эволюции позвоночных была ограничена зоной мелких прибрежных вод глубиной не более 60 метров.

Исследование показало, что в этих водах рыбы — первые позвоночные — появилась примерно 480 миллионов лет назад. В течение почти 100 миллионов лет эти существа редко отклонялись от этой среды обитания, где они диверсифицировались во множество новых форм, сообщают ученые 26 октября. Исследование решает давнюю загадку о том, где возникли наши ранние предки.

Ученые давно обсуждают, появились ли животные сначала на мелководье или в глубине, в пресной или соленой воде. «Главная проблема заключается в том, что летопись ископаемых (позвоночных животных) очень неполная в течение первых 50-100 миллионов лет их существования», — говорит палеобиолог Лорен Саллан из Университета Пенсильвании. «И когда есть окаменелости, они крошечные. Трудно сказать, что именно происходит.»

Лорен Саллан и ее коллеги собрали 2827 окаменелостей рыб, которые жили от 480 до 360 миллионов лет назад. В эту базу данных команда добавила информацию о средах, в которых жили существа, таких как мелкая прибрежная вода, пресная вода или более глубокий океан, основанную как на геологии горных пород, где были обнаружены окаменелости, так и на ископаемых беспозвоночных, также обнаруженных в горных породах.

Затем исследователи использовали математические расчеты, чтобы предсказать места обитания самых древних позвоночных, заполнив эти пробелы в семейном древе рыб. Вместо того, чтобы жить в реках или озерах или более глубоких океанских водах вокруг коралловых рифов, первые позвоночные придерживались прибрежной океанской среды, обнаружили ученые.

Существа оставались на мелководье около 100 миллионов лет, приобретая адаптации, прежде чем в конечном итоге занять различные экологические ниши, говорят исследователи. Некоторые рыбы приобрели обтекаемые, изящные тела хорошо подходящие для быстрого плавания в глубоких водах. Другие имели более сильные, бронированные тела и оставались близко к берегу или перемещались в реки или озера.

Диверсификации древних позвоночных в пределах мелководий, возможно, способствовало появление наземных растений в девонский период, от 419 миллионов до 359 миллионов лет назад, и последующее увеличение органического вещества, переносимого реками в океан. В результате этого огромное количество пищи, особенно плавающей пищи, возможно, помогло медленно породить больше видов в дополнение к существам, уже обитающим на морском дне.

Другие недавние исследования также выявили, что мелководные прибрежные воды являются колыбелью биоразнообразия, обнаружив, что примерно через 100 миллионов лет после появления первых позвоночных, самые ранние четвероногие животные появились в соленых лиманах.

L. Sallan et al. The nearshore cradle of early vertebrate diversification. Science. Vol. 362, October 26, 2018, p. 460. doi: 10.1126/science.aar3689.

C. Pimiento. Our shallow-water origins. Science. Vol. 362, October 26, 2018, p. 402. doi:10.1126/science.aau8461.