Давні дитинчата не мали стадії пуголовка: сенсація в палеонтології

Що показали скам'янілості

До уваги дослідників потрапили десятки зразків, серед яких два «центральні» скам'янілі дитинчата емболомерів. Емболомери — це крокодилоподібні ранні чотириногі, які були головними хижаками у кам'яновугільних водоймах. Дорослі особини могли сягати понад 3 метрів у довжину, тоді як дитинчата мали всього кілька сантиметрів . Революційність знахідки полягає не в їхньому розмірі, а в тому, чого в них немає: характерних личинкових ознак амфібій, таких як зовнішні зябра та інші тимчасові органи, пов'язані зі стадією пуголовка. Це підтвердилося для кількох видів споріднених ранніх тетраподів, які вивчали .

«Вони вилуплювалися з яйця, виглядаючи як доросла особина», — зазначив палеонтолог Джейсон Пардо з Музею Філда в Чикаго, який брав участь у дослідженні .

150-річна теорія, яку вона спростовує

З кінця 1800-х років вчені припускали, що найперші наземні хребетні еволюціонували через життєвий цикл, подібний до циклу сучасних амфібій: спочатку водна личинка, а потім метаморфоза в наземну дорослу особину . Вважалося, що саме здатність до метаморфози була ключовою еволюційною інновацією, яка дозволила хребетним колонізувати сушу. Нові докази показують, що для стовбурових тетраподів це було не так .

«Ми свого роду припускаємо, що ця метаморфоза є предковою для всіх наземних хребетних», — прокоментувала еволюційний біолог Лора Порро з Університетського коледжу Лондона, яка не брала участі в дослідженні . Нові скам'янілості свідчать про протилежне.

Прямий розвиток: інший шлях до суші

Замість метаморфози скам'янілості вказують на те, що ріст відбувався за моделлю прямого розвитку. Дитинчата вже мали наземний план тіла . Дослідники припускають, що прискорення розвитку кінцівок — формування функціональних ніг на ранніх етапах росту — могло бути передумовою для завершення переходу на сушу. Іншими словами, не здатність перетворюватися з личинки на дорослу особину дозволила раннім тетраподам жити на суші, а здатність вилуплюватися вже з функціональними кінцівками .

Чому це перевертає підручникову історію

Відкриття кидає виклик класичній лінійній історії про те, що «деякі риби еволюціонували в амфібій, а деякі з цих амфібій еволюціонували в плазунів» . Найперші чотириногі були менш схожі на сучасних амфібій, ніж вважалося раніше. Це має значення для розуміння всієї еволюційної траєкторії наземних хребетних, включаючи предків плазунів, птахів і ссавців.

Дослідження доповнює зростаючу кількість доказів того, що перехід з води на сушу був складнішим і менш лінійним, ніж колись вважалося. Раніше дослідження показали, що ранні тетраподи зберігали водні риси та спосіб життя ще довго після розвитку кінцівок . Нові скам'янілості тепер показують, що їхній життєвий цикл також принципово відрізнявся від циклу сучасних амфібій.

Робота є частиною поточних досліджень на родовищі Мейзон-Крік, яке дало одні з найважливіших скам'янілостей кам'яновугільного періоду завдяки винятковому збереженню м'яких тканин .