Винна голова: чому наземні тварини на мільйони років відставали в еволюції від риб

Наземні тварини еволюціонували повільніше на мільйони років у порівнянні з рибами. Вчені виявили, що менша кількість кісток черепа значно обмежувала розвиток тварин. Це дослідження ґрунтується на аналізі скам’янілостей на переході від водного середовища до наземного.

Про це написали в журналі Science Advances, передають у DailyMail.

У нових дослідженнях ідеться, що перші чотириногі тварини, які вийшли на сушу, мали менше кісток черепа, ніж риби, і обмежило їх еволюцію мільйонами років, хоч чотириногі й були найдавнішими наземними тваринами з кінцівками та пальцами, і є предками всього, від земноводних до людини.

Однак новий аналіз скам’янілих черепів тварин показує, що у чотириногих кісток черепа були більш складні зв’язки, ніж у риб. За словами дослідників, замість того, аби сприяти урізноманітненню життя на суші, ці зв’язки фактично обмежували еволюцію черепів чотириногих.

Дослідники вивчили кістки черепа понад 100 живих і викопних тварин, щоб краще зрозуміти, як змінювалися черепи під час еволюції чотириногих тварин, інформує Апостроф.

"Черепа чотириногих зазвичай мають менше кісток черепа, ніж їхні предки-риби, але простий підрахунок кількості кісток пропускає деякі важливі дані. Ми використали техніку під назвою мережевий аналіз, де розташування кісток черепа — які кістки з’єднуються з якими — записується на додаток до кількості кісток", - пояснив провідний автор дослідження Джеймс Роусон з Брістольського університету.

За словами співавтора доктора Борха Естеве-Альтава з Університету Помпеу Фабра, Барселона, анатомічні дослідження були здебільшого описовими або якісними, тоді як мережевий аналіз забезпечує надійну математичну структуру для кількісного визначення анатомічних зв’язків між кістками: дані, які часто забувають у більшості досліджень морфологічної еволюції.

Автори виявили, що у чотириногих менше кісток черепа, ніж у риб, структура їхніх черепів є складнішою. Зокрема, менша кількість кісток означає, що кожна з цих кісток повинна з’єднуватися з більшою кількістю своїх сусідів, що призводить до більш складного розташування.

"Сучасні жаби та саламандри мали найскладніші черепи з усіх тварин, яких ми вивчали. Черепа найдавніших чотириногих також стали більш консолідованими в єдине ціле, тоді як їхні предки-риби мали черепи, складені з кількох окремих частин", - додав Роусон.

Старша авторка, професорка Емілі Рейфілд, також з Брістоля, сказала: "Ми були здивовані, виявивши, що ці зміни в черепі, здається, обмежують еволюцію чотириногих, а не сприяють радіації (еволюція від предків групи тварин до різноманітних нових форм, - ред.). до нових місць існування на суші. Ми вважаємо, що відповідальними можуть бути еволюція шиї, події вимирання або вузьке місце в розвитку черепа".

Чотириногі з’явилися приблизно 397 мільйонів років тому в девонський період. Вони еволюціонували з групи хребетних, відомих як тетраподоморфи.

"Ми також спостерігаємо подібне зниження структурної мінливості кісток кінцівок ранніх чотириногих, але падіння кінцівок сталося на 10 мільйонів років тому. Схоже, що різні фактори впливали на еволюцію черепа та кінцівок ранніх чотириногих, і нам ще багато чого потрібно дізнатися про цей вирішальний період у нашій власній еволюційній історії", - резюмував Роусон.