Экология Переход от водной среды обитания к наземной начинался с неуклюжих попыток, согласно новым исследованиям, в ходе которых ученые снова попытались восстановить события, когда морские обитатели стали постепенно выбираться на сушу.
Исследования, опубликованные в журнале Nature, показали, что первое четерехлапое животное, родственник рыб, ихтиостега, использовало свои передние конечности в качестве поддержки, толкая свое тело вверх и вперед при передвижении по земле, когда как задние ноги и хвост волочились сзади.
Это было небольшим шагом в эволюции для морских обитателей, однако очень большим достижением для животного мира, потому что самые ранние передвижения по суше примерно 374-359 миллионов лет назад, вероятнее всего, позже перешли в ходьбу.
"Мускульные и подвижные изгибы конечностей ихтиостеги могли помочь в удерживании равновесия на суше, чего не требовалось в воде", - сказала Стефании Пирс (Stephanie Pierce) из Лаборатории структур и движения при Королевском Ветеринарном Колледже.
"Ихтиостеги, возможно, использовали перепончатые ноги и хвост, чтобы плавать, – добавила она. – Задние ноги не так сильно использовались на суше по сравнению с передними".
Пирс и ее коллеги создали первую компьютерную 3D модель скелета четвероногого животного. Ихтиостега кроме больших мышц обладала также огромными, похожими на клыки зубами, и возможно, выжидала свою добычу в засаде.
Модель, которая соединила окаменелости, как это делается при собирании пазлов, показала, что большинство книг и музейных экспонатов изображают ихтиостегу неверно. Обычно ихтиостегу представляют похожей на саламандру с маленькими лапами.
Новые данные показали, что плечи и тазобедренные суставы этого вида препятствовали обычному передвижению шагом, так как их конечности не были способны двигаться по горизонтальной оси. Это движение является очень важным при передвижении для нас и других современных наземных животных.
Ранее родственники ихтиостеги – рыбы и другие четвероногие, которых называли "тетраподоморфы" – имели способность вращать плавниками. Это позволило более поздним животным перебраться на сушу.
Другие исследования, результаты которых были опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B, изучили древнего угря под названием Tarrasius problematicus, возраст которого составляет 345 миллионов лет. Лорен Саллан (Lauren Sallan) из Чикагского Университета обнаружила, что этот угорь имел позвоночник со множеством сегментов, наподобие позвоночника современных наземных животных.
Вместе два этих исследования предоставили веские доказательства того, что некоторые основные анатомические особенности, необходимые для жизни на суше, вначале эволюционировали у обитателей морей. Эти особенности вначале использовались для улучшения навыков плавания, а позже применялись для передвижения по суше.
Саллан сообщила, что исследования из журнала Nature не противоречат ее открытиям. В воде задние конечности и хвост могли использоваться так же, как их используют современные головастики.
Пока остается загадкой, почему некоторые морские обитатели стали выбираться на сушу, но Пирс считает, что это произошло из-за большего разнообразия на земле пищи. Так как эти животные считаются самыми первыми наземными животными, у них не было конкуренции в борьбе за пищу, по крайней мере, среди других позвоночных.
Пирс и ее коллеги планируют исследовать подвижность позвоночника ихтиостеги. Это может помочь понять, каким образом ее неуклюжие движения позже развились в ходьбу и бег.
