Предки всех наземных животных: учёные восстановили облик древних двоякодышащих рыб возрастом 410 миллионов лет
Австралийские и китайские палеонтологи опубликовали результаты двух независимых исследований, посвященных ранней эволюции двоякодышащих рыб. С помощью компьютерной томографии ученые провели тщательное изучение черепа возрастом 410 миллионов лет, найденного в Китае, и повторный анализ образца из австралийской формации Гого. Полученные данные позволили прояснить ключевые этапы развития видов, предшествовавших появлению наземных позвоночных.
Двоякодышащие рыбы (Dipnoi) классифицируются научным сообществом как ближайшие из ныне живущих родственников тетрапод — четвероногих позвоночных, совершивших эволюционный переход из водной среды на сушу. Новые данные заполняют морфологические пробелы в истории формирования этого таксона в течение девонского периода.
В рамках первого исследования, результаты которого опубликованы в журнале Current Biology, специалисты Китайской академии наук и австралийского Университета Флиндерса описали ранее неизвестный вид — Paleolophus yunnanensis. Трехмерный окаменелый череп длиной 25 миллиметров был обнаружен в отложениях раннего девона на территории провинции Юньнань. Использование микрокомпьютерной томографии позволило установить, что строение черепа сочетает примитивные черты, такие как наличие зубов на верхней губе, с анатомическими характеристиками более поздних видов. Увеличенная носовая полость и массивная мускулатура челюстей указывают на адаптацию к поеданию добычи с твердым панцирем. Частично сросшееся соединение челюсти с мозговой коробкой фиксирует переходную стадию формирования черепа. Точное геологическое датирование показало, что дивергенция ранних двоякодышащих происходила стремительно — в промежутке между 416 и 412 миллионами лет назад.
Вторая научная работа, опубликованная в Canadian Journal of Zoology, посвящена переоценке образца Cainocara enigma из формации Гого в Западной Австралии. Данная окаменелость позднего девонского периода была впервые описана в 2010 году, однако из-за сильного повреждения ее систематизация вызывала споры. Применив современные методы 3D-сегментации, палеонтологи построили цифровую модель внутреннего пространства черепа. В ходе сканирования выяснилось, что при первичном осмотре более десяти лет назад образец был ошибочно позиционирован «вверх ногами». Детализированная реконструкция эндокрана и внутренней структуры уха доказала принадлежность особи к отряду двоякодышащих, существенно расширив список известных видов девонской рифовой системы Австралии.
Оба исследования предоставляют научному сообществу более точные данные для построения точных филогенетических деревьев ранних позвоночных. В дальнейшем исследовательские институты планируют продолжить изучение материалов из австралийских и китайских месторождений. Официальные планы включают применение методов 3D-моделирования (в частности, метода конечных элементов) для реконструкции биомеханики челюстей и рациона древних морских обитателей, что позволит точнее отследить механизм их адаптации перед выходом на сушу.