Как амфибии получили свои позвонки

Группа древних амфибий, называемых темноспондилами, развила более жёсткие позвоночные столбы для адаптации к водному образу жизни, что противоречит предыдущим гипотезам. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 9 июня 2021 года в журнале PLOS ONE.

Темноспондилы — вымершая группа амфибий, одни из самых ранних наземных позвоночных, обитавших в наземных, водных и полуводных средах. Они дают ценную информацию о том, как ранние позвоночные адаптировались к переходу из воды на сушу.

Новые данные об адаптации позвоночника

Исследователи собрали измерения окаменелых позвонков более чем 40 видов темноспондилов. Эти виды варьировались по размеру от полуметра до шести метров, по геологическому возрасту — от каменноугольного до мелового периода, и обитали в разнообразных средах: от засушливых возвышенностей до океана.

Ключевые результаты

• Форма определяет жёсткость: Наибольшая изменчивость в зависимости от среды обитания была обнаружена в нижней части позвонка — элементе, называемом интерцентром. Его форма определяет гибкость позвоночного столба.
• Водные виды — жёстче: Более водные виды имели более жёсткие позвоночники.
• Эволюционный путь: Сравнение видов на протяжении эволюционной истории группы предполагает, что самые ранние темноспондилы были наземными, а их потомки неоднократно переходили к водному образу жизни, с соответствующими изменениями формы позвонков.

Опровержение гипотез и новые вопросы

Эти результаты противоречат предыдущим гипотезам о том, что повышенная жёсткость позвоночника была важна для наземного передвижения. Также выяснилось, что интерцентр коррелирует со средой обитания сильнее, чем верхняя часть позвонка (нейральная дуга). Различие между этими двумя частями ранее не исследовалось и не интерпретировалось.

Дальнейшее изучение углубит понимание того, как животные адаптируются при переходе между плавающим и ходящим образом жизни, включая наших древнейших наземных предков.

Авторы заключают: «Мы показали, что темноспондилы... неоднократно сходились к схожим формам позвонков при заселении новых сред обитания. Мы опровергаем предыдущие гипотезы, предполагавшие, что жёсткость была необходима для наземного передвижения у всех таксонов темноспондилов».