Перехід із води на сушу: стародавня риба з ніжками віком 375 млн років розповідає, як це було

Історія Землі налічує неймовірні понад 4,5 мільярда років, проте життя на планеті з'явилося набагато пізніше. Безліч видів, які існували на планеті сотні мільйонів років тому, давно вимерли, проте їхні скам'янілі рештки дають змогу вченим відтворити хід еволюції, пише SciTechDaily.

У новому дослідженні вчені вивчили скам'янілості стародавньої риби, що жила на планеті близько 375 мільйонів років тому, відомої як тактаалік. Останки було виявлено ще 2004 року, проте до цього моменту ключові частини скелета стародавньої риби залишалися невідомими. У новому дослідженні вчені завершили реконструкцію скелета тиктааліка, яка дає уявлення про еволюцію осьового скелета й потенційно проливає світло на те, як наші предки перейшли від водного життя до наземного.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Зазначимо, що тиктаалік є одним із найближчих родичів хребетних кінцівок хребетних. Еволюції ніг із плавників передувало безліч змін осьового скелета, які торкнулися кісток голови, шиї, спини та ребер. Усе це в підсумку допомогло нашим далеким предкам підтримувати своє тіло під час пересування по суші.

За словами співавтора дослідження, доцента кафедри біології в Науковому коледжі Еберлі в Пенсільванському університеті Тома Стюарта, у новій роботі вони з колегами використовували мікрокомп'ютерну томографію для сканування скам'янілості. У результаті їм вдалося виявити хребці та ребра стародавньої риби, які раніше вислизали від очей учених. У результаті вчені змогли повністю реконструювати скелет стародавньої риби.

У більшості риб хребці та ребра однакові за довжиною тулуба, проте осьові скелети кінцівок хребетних демонструють різкі відмінності в хребцях і ребрах від ділянки голови до ділянки хвоста. Еволюція цього відділу дозволила тваринам виконувати спеціалізовані функції, зокрема забезпечила механічний зв'язок між ребрами в крижовій ділянці й тазом, що необхідно для підтримки тіла задніми кінцівками.

За словами Стюарта, черевні плавники риб еволюційно пов'язані із задніми кінцівками чотириногих, зокрема й людини. Черевні плавники та кістки тазового пояса в риб порівняно невеликі та вільно "плавають у тілі". Однак під час еволюції ходьби задні кінцівки й таз стали більшими й утворили з'єднання з хребтом.

Автори дослідження зазначають, що скам'янілості стародавньої риби фактично дають ученим уявлення про те, як відбувався цей важливий перехід із водного життя в наземне. Стюарт зазначає, що по всьому скелету стародавньої риби видно поєднання рис, типових для риб і життя у воді, а також рис, які можна спостерігати в наземних тварин.

Із попередніх досліджень скам'янілості вже було відомо, що таз стародавньої риби був великим, як і задні плавники. Однак досі вчені не могли з'ясувати, чи взаємодіяв таз із осьовим скелетом якимось чином. Нова реконструкція вперше дала розуміння того, як усі ці характеристики поєднувалися в скелеті тиктааліка. Також вона проливає світло на те, як міг розвиватися перехід від водного життя до наземного.

Стюарт зазначає, що тіктаалік, імовірно, не ходив по суші, проте мав низку рис, що зіграли ключову роль у виникненні ходьби, наприклад: велика пара задніх придатків, великий таз, з'єднання між тазом і осьовим скелетом. Передбачається, що ця стародавня риба могла підпирати себе задніми придатками та навіть відштовхуватися за допомогою них.

Раніше Фокус писав про те, як і коли люди навчилися ходити: антропологи дали однозначну відповідь.