Ученые из Университета Флиндерса, применив передовые технологии нейронной визуализации, сумели пролить свет на анатомию одного из древнейших видов рыб, чьи потомки, по мнению исследователей, стали первыми животными, совершившими переход из водной среды на сушу более 380 миллионов лет назад. Объектом изучения стал череп и черепная коробка Koharalepis jarviki — крупной хищной рыбы, обитавшей в девонский период, нередко именуемый «Эпохой рыб». Уникальная окаменелость, представляющая собой единственный известный экземпляр данного рода, была обнаружена в районе горы Лашли, расположенной в Антарктиде.
Для анализа столь ценного ископаемого исследовательская группа применила неразрушающие методы, позволившие заглянуть внутрь окаменелости и изучить структуры, которые медленно разрушались на протяжении сотен миллионов лет. «Это драгоценное ископаемое принадлежит к группе под названием Canowindridae, что обеспечивает древние связи между Австралией и Антарктидой», — отмечает научный сотрудник Университета Флиндерс, доктор Элис Клемент, соавтор новой статьи, опубликованной в журнале Frontiers in Ecology and Evolution. Доктор Клемент из Колледжа науки и техники подчеркивает важность изучения подобных экземпляров рыб девонской эпохи, когда воды изобиловали хищными лопастноперыми рыбами, которые, как полагают, имеют непосредственное отношение к эволюции наземных животных, или четвероногих.
Подсказки о переходе от воды к суше
Koharalepis относится к семейству кановиндридов — группе рыб, некогда населявших восточную часть Гондваны, чьи окаменелости сегодня находят как в Антарктиде, так и в Австралии. Ученые считают этих рыб близкими родственниками первых позвоночных, которые впоследствии эволюционировали в наземных животных. Ведущий автор исследования, кандидат наук из палеонтологической лаборатории Флиндерса Коринн Менсфорт, поясняет, что данная окаменелость представляет особую ценность благодаря сохранности основных костей черепа. «Мы решили сосредоточиться на кохаралеписе, поскольку это крупномасштабное исследование во всем семействе, сохранившее внутренние кости черепа, что дает нам ценную информацию о его черепной коробке и нейроанатомии», — говорит Менсфорт.
Проведенное сканирование продемонстрировало, что строение мозга этой рыбы имеет сходство с мозгом тех видов, которые связаны с эволюционным переходом от водного образа жизни к наземному. «Мы обнаружили доказательства того, что мозг кохаралеписа был похож на мозг рыбы, который меняется в процессе перехода позвоночных из воды в сушу», — резюмируют авторы работы, подчеркивая, что эти данные позволяют лучше понять ключевые этапы эволюции, приведшие к появлению наземных животных.
шу.
«Мы также обнаружили приспособления для жизни у поверхности воды, в том числе отверстия в верхней части черепа для дополнительного поступления воздуха и органов внутри мозга, которые определяют свет и циркадные ритмы».
Исследователи полагают, что эти особенности, возможно, помогли животным выжить в мелководье, где доступ кислорода к поверхности воды был важен.
Древний Хищник приписывает себе не только зрение
Исследование также проливает свет на то, как Кохаралепис возможно, вел себя в своей среде. Вырастая примерно до 1 метра в длину, рыба, вероятно, была хищником, охотящимся из засад и охотящимся на мелких животных в пресноводных условиях.
«Кохаралепис, вырастший примерно до 1 метра, был хищником, устраивавшим засады и охотившимся на других, более мелких животных в их среде обитания, и, учитывая маленькие глаза, он, должно быть, во многом отдавал предпочтение другим органам чувств, чтобы понять свою значимость».
Почетный профессор Университета Флиндерса Джон Лонг, принимавший участие в более ранних исследованиях, в которых впервые было описано Кохаралепис в 1992 году, говорит, что современные технологии визуализации создают основу структуры, а не повреждаемая окаменелость.
«Это позволяет нам понять некоторые аспекты поведения, эволюции и развития кохаралеписа с текущим течением и другими четвероногими рыбами, а также то, как рыбы впервые вышли из воды и начали жить на Земле примерно 385 миллионов лет назад», — сказал он. он говорит.
Новые результаты раскрывают еще одну часть истории того, как позвоночные эволюционировали из водных существ в животных, способных жить на суше.
В обработке «Новые данные о саркоптериге Koharalepis jarviki (Tetrapodomorpha; Canowindridae) из позднего девона Антарктиды, выявленные методы синхротронной и нейтронной томографии» (2026), авторы Корин Л. Менсфорт, Джон А. Лонг, Джозеф Дж. Бевитт (Австралийский центр рассеяния нейтронов, ANSTO) и Элис М. Клемент, были опубликованы в Frontiers in Ecology and Evolution .
Исследование проводилось при поддержке Австралийского исследовательского совета (DP 200103398) при дополнительной поддержке доктора Мэтью МакКарри (Австралийский музей) и Антона Максименко из Австралийской организации ядерной науки и технологий.