Сенсация в научном мире: в Коми найден древнейший предок всех наземных позвоночных

Остатки животного, получившего название Parmastega aelidae, нашли в окрестностях Ухты, им 372 миллиона лет. Это древнейший тетрапод, внешний вид которого может быть корректно воссоздан.

По сообщению ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, международная группа ученых, во главе с инициатором исследования из Института геологии ФИЦ КНЦ УрО РАН Павлом Безносовым, благодаря грантовой поддержке Национального географического общества (США), обнаружила уникальные окаменелости в отличном состоянии. Ученые говорят о сенсации. Выводы были опубликованы в журнале Nature 24 октября.

Речь идет об одном из представителей ранних тетраподов – группе животных, обеспечившей выход позвоночных на сушу и явившихся, таким образом, предками не только для таких крупных таксонов, как амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие, но и даже для человека.

Предыдущие находки ученых по всему миру смогли подтвердить существование ранних тетраподов. Первые тетраподы произошли от одной из групп лопастеперых рыб в девонском периоде, который закончился около 360 миллионов лет назад.

На протяжении многих десятилетий представления ученых о девонских тетраподах были основаны на нескольких их представителях, главным образом, ихтиостеге (Ichthyostega) и акантостеге (Acanthostega), известных по относительно полным экземплярам скелетов.

Большинство других таксонов в ископаемой летописи были представлены редкими и фрагментарными находками нижних челюстей и костей из поясов конечностей, что является достаточным для подтверждения факта их существования, но не позволяет судить о том, что они в действительности собой представляли.

К тому же, ихтиостеги и акантостеги жили в самом конце девонского периода, тогда как некоторые фрагментарные остатки тетраподов значительно старше – их возраст достигает 373 миллионов лет. А датировка древнейших следовых дорожек, оставленных ранними тетраподами, составляет 393 миллиона лет. Таким образом, начальные этапы эволюции девонских тетраподов заняли довольно продолжительный временной интервал, знания ученых о котором, тем не менее, до сих пор оставались весьма скудными. Это было весьма досадно, учитывая, что появление тетраподов явилось одним из ключевых событий в истории позвоночных животных.

Новый тетрапод из Коми, получивший название Parmastega aelidae, сильно меняет представления исследователей по всему миру. По своему возрасту, составляющему 372 миллиона лет, он лишь незначительно уступает самым древним представителям группы, известным только по фрагментарным находкам. Остатки пармастеги были обнаружены в известняках сосногорской свиты, сформировавшихся в условиях обширной мелководной тропической лагуны, и ныне обнажающихся по берегам реки Ижмы в окрестностях Ухты. Но эти окаменелости представляют собой не просто набор фрагментированных элементов скелета. При растворении породы в слабом растворе органических кислот из нее были извлечены прекрасно сохранившиеся образцы, представленные как изолированными, так и частично сочлененными частями скелета.

Всего было найдено и отпрепарировано более 100 экземпляров костей, прекрасно стыкующихся между собой, что позволило создать трехмерную реконструкцию черепа, нижней челюсти и плечевого пояса этого животного, что делает его древнейшим тетраподом, облик которого может быть корректно воссоздан. В собранной коллекции присутствуют остатки как взрослых, так и молодых особей. Восстановленная длина головы крупнейшего экземпляра составляет 27 сантиметров. Присутствие у пармастеги целого набора «рыбьих» признаков позволяет считать ее не только древнейшим, но и наиболее примитивным из всех девонских тетраподов, известных по относительно полным скелетам.

Облик животного оказался странным. Как и другие девонские тетраподы, пармастега своей формой отдаленно напоминала крокодила. При этом ее глаза сильно возвышались над поверхностью головы, а изгиб пасти создавал подобие застенчивой улыбки, обнажающей оскал острых и грозных зубов. Однако ключом к пониманию образа жизни этого животного послужили каналы боковой линии – органа, позволяющего регистрировать малейшие колебания водной среды и доставшегося пармастеге от ее рыбьих предков. Эти каналы прекрасно развиты на ее нижней челюсти, передней и боковых частях морды, но они полностью отсутствуют в теменной области и между глазами. По всей видимости, это означает, что существенную часть времени пармастега проводила, плавая у поверхности с высунутыми из воды глазами. Современные крокодилы используют подобное поведение для охоты, высматривая из воды своих потенциальных жертв среди наземных животных. 

Ученые не знают точно, какой была суша, окружавшая сосногорскую лагуну, и кто ее населял, но среди обитателей береговой зоны запросто могли быть крупные членистоногие, такие как многоножки и ракоскорпионы. Узкая нижняя челюсть пармастеги, состоящая из подвижно-сочлененных костей и несущая мелкие игловидные зубы, могла быть удачным приспособлением для атаки из воды на подобных животных, а крупные и мощные клыки неба и верхней челюсти позволяли придавливать ее жертв к земле.

Еще одной удивительной особенностью пармастеги было то, что ее плечевой пояс окостеневал не полностью, оставаясь частично хрящевым, а отсутствующие в захоронении позвонки, ребра и элементы скелета конечностей, по всей видимости, были полностью сложены из хряща, не сохраняющегося в ископаемом состоянии. Это четко указывает на то, что пармастега являлась обитателем водной среды и не имела способности активно передвигаться по суше.

Подкрадывалась ли она к своей жертве, скрываясь в воде, чтобы в решающий момент, подобно крокодилу, совершить резкий бросок и затащить ее в водоем, исследователи не знают. Но теперь они могут уверенно сказать, что еще задолго до появления продвинутых групп наземных позвоночных, основание филогенетического древа тетраподов скорее выглядело как густой куст со множеством ветвей, идущих в самые разнообразные экологические ниши.

О своем открытии П.Безносов расскажет СМИ 25 октября в Сыктывкаре. Встреча состоится в Институте геологии ФИЦ КНЦ УрО РАН.

Иллюстрация предоставлена ФИЦ Коми НЦ УрО РАН