Странные предки. Животные, в которых трудно угадать прадеда человека
В Австралии ученые обнаружили следы червеобразного существа, которое было одним из первых двусторонне-симметричных животных. У него четко различались передний и задний концы тела, благодаря чему оно могло целенаправленно передвигаться и самостоятельно добывать пищу. Именно это свойство унаследовали от древнего организма его многочисленные потомки, в том числе и человек. Но доисторический червяк не самый странный наш предок. О палеонтологических находках, которые помогли понять, как в процессе эволюции формировались некоторые части человеческого тела, — в материале РИА Новости.
Симметричные тела от первых «червяков»
Маленькая вмятина, размером с рисовое зернышко (около семи миллиметров в длину), — все, что осталось от животного, обнаруженного американскими палеонтологами в Южной Австралии. Такие существа, обитавшие на нашей планете около 555 миллионов лет назад, внешне напоминали червяка и обладали одной важной особенностью — симметричным строением тела с различающимися передним и задним концами туловища. Именно это позволило ученым назвать ископаемый организм предком современных животных.
Дело в том, что на Земле теперь почти у всех существ симметричное тело. Исключение — губки, стрекающие, гребневики и пластинчатые. Но полмиллиарда лет назад подобным мог похвастаться только Ikaria wariootia — так назвали находку, и это стало его эволюционным преимуществом. Ведь именно благодаря двусторонне-симметричному строению тела он самостоятельно и целенаправленно передвигался, а следовательно, активно добывал пищу, не полагаясь лишь на фильтрацию и симбионтов.
Судя по отпечатку древнего организма, его туловище делилось на сегменты. Перемещался Ikaria wariootia как дождевой червь, совершая перистальтические движения. Его размеры и строение близки к тому, как в представлении ученых выглядит общий предок всех двусторонне-симметричных, в том числе и человека.
Так, по представлениям ученых, выглядел древний предок всех двусторонне-симметричных Ikaria wariootia
Рыбьи пальцы
Останки древней рыбы Elpistostege watsoni, найденные не так давно в Канаде, помогли понять, как и когда началось формирование пальцев. Судя по полутораметровому скелету этого существа, первые намеки на то, какой будет человеческая кисть, появились уже около 380 миллионов лет назад — за 150 миллионов лет до динозавров.
Изучая древние останки с помощью компьютерной томографии, исследователи обратили внимание на грудные плавники. Они состояли из структур, напоминающих отдельные части рук у позвоночных — в том числе плечо, предплечье, кисть и пальцы. Так, фаланги в плавнике Elpistostege watsoni походили на кости пальцев большинства животных. Более того, древняя рыба, как и современные люди, судя по всему, была пятипалой. У двух пальцев были по две фаланги, у трех — по одной.Формирующий ноги и руки ген появился еще у древних рыб — ученыеУченые обнаружили у совершенно разных видов существ — мышей, рыб, скатов — общий генетический ключ, который «запускает» формирование конечностей, даже при пересадке этого гена от одного вида к другому его работа не нарушается, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.По мнению авторов работы, эта находка подтверждает гипотезу о том, что основа руки всех позвоночных возникла внутри плавников в начале позднего девонского периода, когда животные еще не вышли на сушу.Вторым доказательством считается то, что у совершенно разных существ — мышей, рыб, скатов — есть ген CsB, отвечающий за формирование конечностей в период эмбрионального развития. Причем у всех животных он действует примерно одинаково.
Строение грудных плавников древней рыбы Elpistostege watsoniКанадские ученые заменяли этот участок в ДНК мышей, скатов и рыб-зебр генами CsB, взятыми у других видов. Но это никак не сказывалось на этапах развития зародыша, и на выходе у грызунов формировались лапы, а у рыб — плавники.Способность к хождению могла появиться еще у рыб, заявили ученыеГруппа ученых под руководством Нила Шубина из Чикагского университета проследила за тем, как африканские двоякодышащие рыбы — протоптеры (Protopterus annectens) — используют свои «бесполезные» конечности для ползания по дну озера.
Ноги-плавники
Благодаря другой ископаемой рыбе тиктаалик (Tiktaalik roseae) возрастом 375 миллионов лет, чьи останки впервые откопали еще в 2004 году в канадской Арктике, палеонтологи установили, что «сухопутные» задние конечности появились уже среди ее сородичей, а не у древнейших земноводных.
За несколько лет нашли четыре окаменелости, принадлежащие разным представителям этого вида. Они содержали фрагменты костей нижних плавников и других частей скелета. Объединив все это, палеонтологи выяснили, что тиктаалики обладали подобием таза и еще несколькими костями, необходимыми для поддержки задних конечностей у сухопутных животных. Следовательно, эти древние рыбы вполне могли использовать второй ряд плавников, чтобы передвигаться по суше или морскому дну. Тем более что строение скелета доказывает: у тиктаалика были примитивные легкие.
Так могли выглядеть древние рыбы тиктаалики в представлении Нила ШубинаСегодня подобным образом умеют шагать африканские двоякодышащие рыбы — причем они «бегают» и по берегу водоема, и по его дну. Это, по мнению ученых, подтверждает «водное» происхождение ног.Кроме того, тиктаалик обладал первой в истории животного мира шеей. У него, в отличие от остальных древних рыб, практически не осталось костей жаберной крышки, которая ограничивает движения головы. Утратившее функциональность сочленение постепенно смещалось внутрь черепа, превращаясь понемногу в крошечные слуховые косточки — предшественники среднего уха человека.История шеи: почему выход на сушу оказался для рыб судьбоносным