Самые древние следы тетраподов сдвинули эволюцию четвероногих
Так происходит. Нашли учёные несколько или дюжина целых либо не весьма окаменелых останков древних животных и давай строить теории, эволюционное древо. Проходит пять лет, и вот уже новые косточки переворачивают всё с ног на голову. В общем, не легко палеонтологам.
На этот раз они снова производят перерасмотрение историю появления четвероногих — по найденным в Польше следам.
Уже большое количество десятилетий палеонтологи рыскают в мире в отыскивании окаменелостей самых древних наземных позвоночных, либо тетрапод (tetrapod), — четвероногих существ, ставших прародителями всех амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц, включая людей.
Все прошлые открытия ископаемых костей разрешили выстроить более-менее логичную цепочку событий. По ней выходило, что первые тетраподы случились от лопастепёрых рыб (Sarcopterygii), пройдя существ и переходную стадию, которую именуют elpistostegid. Они имели парные плавники и имели возможность достаточно сносно, но ограниченно ползать.
Наложение сейчас отысканных следов (положение во времени отмечено долгой зелёной линией) на эволюционное древо развития четвероногоподобных рыб, выстроенное палеонтологами ранее. Маленькими зелёными линиями продемонстрированы прошлые следы, красными – ветви развития, определённые по окаменелым костям.
Пояснения в статье-дискуссии открытия, размещённой в издании Nature (иллюстрация Nature).
К группе elpistostegid в частности относится Tiktaalik Roseae, живший на Земле около 375 миллионов лет назад (мы об данной находке говорили тут и вот тут).
У Tiktaalik были жабры, особенность рыб, и лёгкие, свойственные наземным животным, и кое-какие переходные черты, к примеру кистевой сустав, соединённый с плавником. Но у этого звена отсутствовали лапы, четвероногим Tiktaalik не был. Получается, что «сверхрыба» имела возможность вперевалку вытолкнуть собственное тело на поверхность и вдохнуть воздушное пространство, но ног у неё не было и в помине.
Эволюция строения плавников-лап на примере Tiktaalik Roseae (иллюстрация с сайта physorg.com).
Тем временем шёл параллельный процесс сбора информации о тетраподах: так как определённую сокровище воображают не только кости древних животных, но и покинутые ими следы (отыскать в памяти хотя бы тропу огромных динозавров).
Этот метод и внёс сумятицу в сегодняшний, помой-му в полной мере логический строй эволюционных событий. Несколько польских учёных в сотрудничестве со шведами, кстати, также достаточно давно изучающими и строящими историю появления четвероногих существ, нашла в куске известняка, извлечённого из карьера в польском округе Захелме (Zachelmie), десятки отпечатков ног а также отдельных пальцев древних тетраподов.
Позднее палеонтологи установили, что перед ними окаменелость, которой ни большое количество ни мало 395 миллионов лет. А это аж на 18 миллионов лет больше, чем возраст самого раннего найденного скелета четвероногих существ! Пересмотр эволюции тетраподов гарантирован, решили ведущие исследователи Гжегож Недзведзкий (Grzegorz Niedzwiedzki) из Варшавского университета и Пер Алберг (Per Ahlberg) из университета Упсалы.
Учёные нашли, как цепочки следов, так и отдельные отпечатки. «Сначала мы совсем не ожидали отыскать отпечатки лап старого четвероногого в этих местах. Да и с находкой мы определились не сходу: только тщательное изучение продемонстрировало, что перед нами вовсе не следы лопастепёрой рыбы», – говорит Гжегож (фото newscientist.com, Grzegorz Niedzwiedzki, Piotr Szrek).
«Это самые древние следы ранних четвероногих существ, и самое старое надёжное свидетельство их существования», — говорит Недзведзкий. «Мы имеем дело с животными, каковые ходили по земле», — додаёт второй создатель работы Марек Наркевич (Marek Narkiewicz) из польского геологического университета (Panstwowy Instytut Geologiczny).
И вправду сходу ясно, что перед учёными следы как раз четвероногого животного, которое было способно передвигаться по суше. Так как раньше об изюминках хождения всех «переходных звеньев» делали выводы только по костям (другими словами только предполагали присутствие «четвероногости»). Сейчас же видно, что тетрапод владел диагональной, координированной походкой, неосуществимой при наличии только плавников.
Следы в камне, схема «шагов» животного, и примерный вид хозяина следов (модель выстроена на базе информации о Ichthyostega и Acanthostega). Отпечатки различного размера (в среднем около 15 сантиметров), кое-какие в диаметре достигают 26 сантиметров.
Это говорит о том, что их обладатели могли быть около 2,5-3 метров в длину (иллюстрация Nature).
В это же время перед учёными «всего лишь» следы. Кое-какие палеонтологи тут же заявили о том, что они смогут быть обманкой природы, следствием каких-либо геологических процессов. Другими словами, хотелось бы видеть кости.
Так, Тед Дэшлер (Ted Daeschler) из Филадельфийской академии естествознания уверен в том, что новое открытие «может привести к большим сдвигам в отечественных знаниях о времени и обстоятельствах эволюции тетраподов».
Но трактовать цепочки следов непросто, а потому Тед ожидает новых подтверждений нынешних выводов. «Для меня одних отпечатков не хватает чтобы поменять моё представление о теории эволюции тетраподов», — говорит он.
Отпечаток, полученный при помощи лазерного сканирования, и предложенная для сравнения увеличенная (!) левая задняя конечность Ichthyostega. На рисунке справа целой линией продемонстрировано реконструированное очертание мягких тканей Ichthyostega.
Масштабная линейка образовывает 10 мм. Обозначения: d – палец, fe – бедренная кость, ti – большеберцовая кость (голень), fi – малоберцовая кость, fib – пяточная кость (иллюстрация Nature).
«Существует маленькая возможность, что какие-то природные процессы только маскируются под следы древних существ, — додаёт Дженни Клэк (Jenny Clack), один из кураторов музея зоологии Кембриджа. — На эту идея наводит в первую очередь размер некоторых отдельных отпечатков, весьма уж они громадные. На первый взгляд думается, что менее большому животному было бы несложнее стать наземным».
Но Алберг настаивает на том, что следы настоящие: «В отпечатке возможно рассмотреть все подробности, трещины в высохшей грязи, чёткие отметины, анатомические подробности, видно кроме того, как земля выплывала из-под лап хозяина следов».
Но покинем научные споры об истинности свидетельств биологам. Что ещё нового говорит находка об эволюции четвероногих существ?
Пётр Шрек (Piotr Szrek) и Недзведзкий позируют рядом с одним из отпечатков, найденных в Польше ещё в 2002 году (фото AP).
Следы на 10 миллионов лет старше самых древних окаменелостей elpistostegid, считавшихся «переходными звеньями» между тетраподами и рыбами. По новым данным выходит, что elpistostegid сосуществовали с четвероногими животными в течение достаточно долгого времени. Но, это не через чур страно, жили же оперённые динозавры параллельно с первыми птицами. «Думается, сейчас нам нужно будет изобретать неспециализированного предка тетрапод и elpistostegid», — предполагает Клэк.
Учёные делают и ещё один ответственный вывод: переход от плавников к лапам происходил в приливной территории либо лагуне, а не в заливных лесах, как считалось ранее. Об этом свидетельствуют снова же отпечатки на местности. «По всей видимости, в те времена тут был весьма широкий илистый водоём либо поверхностное море шириной в пара сотен километров», — говорит Наркевич. К тому же оно, вероятнее, пересыхало раз в пара лет.
По всей видимости, сейчас нужно будет пересмотреть не только дату появления тетраподов, но и местность, и обстоятельство, по которой случился выход на сушу.
Во времена среднего девона, в то время, когда древним четвероногим были покинуты те самые следы, планета имела второй вид. Звездой на верхнем рисунке отмечено положение на старой карте сейчас польских гор (тогда южной части береговой полосы суперконтинента Лавразия).
Ниже продемонстрировано место находки на территории Польши и фото карьера (иллюстрация Nature, Panstwowy Instytut Geologiczny и фото Grzegorz Niedzwiedzki).
Дело в том, что учёные в качестве модели ранних тетраподов применяли амфибий (и прошлые находки их предков). В следствии палеонтологи укрепились во мнении, что четвероногие происходят из пресноводной среды (дельт рек либо озёр), поясняет Алберг.
В это же время как раз пересыхание приливной территории имело возможность стать движущей силой перехода на сушу. «В то время, когда животное, привыкшее плавать, внезапно появилось в условиях отсутствия воды, оно вынуждено было обучиться ползать, или погибнуть», — приводит слова Наркевича LiveScience.
Статья авторов размещена в издании Nature. И неудивительно, что открытие было вынесено на обложку (фото Nature).
На протяжении прилива ранние тетраподы имели возможность плавать на отмели, а с отливом выходить на илистые берега и оставлять следы, подобные отысканным в Польше. Наряду с этим они, возможно, питались оставшимися по окончании отлива живыми организмами. Два раза в сутки у тетраподов был необычный «шведский стол», наряду с этим им не приходилось производить какие-то немыслимые свойства к «хождению», добыча была лёгкой.
«Достаточно было вытащить тело на осушенный берег, съесть всё, что захочешь, и опять втащить туловище в воду», — предполагает Алберг. Исследователи уверены в том, что животное передвигалось, выбрасывая «ноги» и «руки» вперёд.
Кстати, идею с мелководными водоёмами поддерживает и ещё одна особенность отпечатков – отсутствие следа волочения хвоста либо живота. Возможно, эти части тела плавали недалеко от поверхности воды.
«Имеется и другие увлекательные следы, но я не желаю раскрывать подробности», – говорит Недзведзкий то ли из жажды не делать до тех пор пока поспешные выводы, то ли нагнетая интерес публики к собственной работе (фото Bartosz Bobkowski/Agencja Gazeta).
По всему выходит, что теория поляков и шведов в полной мере в праве на судьбу. Но, как уже было сообщено ранее, всё подтвердят (и прояснят) лишь окаменелые останки тех самых хозяев следов. Несколько Недзведзкого продолжает их поиск.
