Долго принимавшаяся теория происхождения позвоночных опровергнута окаменелыми личинками рыб

Новое исследование учёных из Чикагского университета, Канадского музея природы и Олбани-музея ставит под сомнение давнюю гипотезу о том, что слепые, фильтрующие личинки современных миног — это реликт далёкого прошлого, напоминающий предков всех ныне живущих позвоночных, включая нас самих. Новые палеонтологические находки показывают, что древние миноги после вылупления больше походили на современных взрослых особей и совершенно не были похожи на своих современных личинок. Результаты опубликованы 10 марта в журнале Nature.

Миноги — необычные бесчелюстные, похожие на угрей существа — долгое время служили источником информации об эволюции позвоночных, сказал первый автор статьи Тэцуто Миясита, доктор философии. «У миног нелепый жизненный цикл, — отметил он. — После вылупления личинки зарываются в русло реки и питаются фильтрованием, прежде чем в конечном итоге превратиться в кровососущих взрослых особей. Они настолько отличаются от взрослых, что учёные изначально считали их совершенно другой группой рыб».

«Личинки современных миног использовались как модель предкового состояния, от которого произошли линии позвоночных, — продолжил Миясита. — Они казались достаточно примитивными, сравнимыми с червеобразными беспозвоночными, и их качества соответствовали предпочитаемой версии происхождения позвоночных. Но у нас не было доказательств, что такая рудиментарная форма восходит к самому началу эволюции позвоночных».

Новые окаменелости, найденные в Иллинойсе, Южной Африке и Монтане, меняют картину. Сопоставив десятки образцов, исследовательская группа поняла, что сохранились разные стадии жизненного цикла древних миног, что позволило палеонтологам проследить их рост от вылупления до взрослой особи. На некоторых из самых маленьких образцов, размером с ноготь, сохранность мягких тканей даже показывает остатки желточного мешка, что указывает на захоронение этих миног вскоре после вылупления.

Ключевой вывод: эти окаменелые мальки совершенно не похожи на своих современных собратьев (известных как «аммоцеты»), а вместо этого выглядят как современные взрослые миноги, с большими глазами и зубастыми присосками. Самое удивительное, что этот фенотип наблюдается в личиночной фазе у нескольких разных видов древних миног.

«У нас достаточно образцов, чтобы восстановить траекторию развития от вылупления до взрослой особи у нескольких независимых линий ранних миног, — сказал Майкл Коутс, доктор философии, — и каждая из них показывает одну и ту же картину: личиночная форма была похожа на миниатюрную взрослую особь».

Исследователи утверждают, что эти результаты бросают вызов 150-летней эволюционной парадигме, согласно которой личинки современных миног дают представление о глубоком предковом состоянии позвоночных. Продемонстрировав, что древние миноги никогда не проходили через ту же слепую, фильтрующую стадию, что и современные виды, исследователи опровергли эту устоявшуюся модель предка.

«Мы фактически лишили миног позиции предкового состояния позвоночных, — сказал Миясита. — Так что теперь нам нужна альтернатива».

Проанализировав палеонтологическую летопись, команда теперь полагает, что вымершие панцирные рыбы, известные как остракодермы, могут быть лучшими кандидатами на роль корня генеалогического древа позвоночных, тогда как личинки современных миног — более позднее нововведение. Команда считает, что эволюция фильтрующих личинок могла позволить миногам заселить реки и озёра. Все окаменелые миноги, описанные в новом исследовании, происходят из морских отложений, но современные миноги в основном живут в пресной воде.

Исследователи говорят, что это открытие, способное переписать учебники. «Миноги — не совсем те плавающие капсулы времени, какими мы их когда-то считали, — сказал Коутс. — Они по-прежнему важны и необходимы для понимания глубокой истории разнообразия позвоночных, но мы также должны признать, что они сами эволюционировали и специализировались».