Новая ископаемая двоякодышащая рыба из Юньнани проливает свет на ключевой этап ранней эволюции позвоночных

Исследовательская группа под руководством профессора Чжу Миня из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук обнаружила новый вид ископаемой двоякодышащей рыбы в отложениях раннего девона в Чжаотуне, провинция Юньнань. Результаты, опубликованные в журнале Current Biology, помогают заполнить давний пробел в понимании ранней эволюционной истории двоякодышащих рыб.

Двоякодышащие рыбы — ближайшие ныне живущие родственники четвероногих. Впервые появившись в девонском периоде, они быстро диверсифицировались, однако сегодня сохранилось лишь три рода.

Открытие и значение Paleolophus

Новый вид, Paleolophus yunnanensis, датируется возрастом около 410 миллионов лет. Он предоставляет чёткую морфологическую связь между самым ранним подтверждённым видом двоякодышащих рыб, Diabolepis speratus (также найденным в раннедевонских отложениях Южного Китая), и более поздними видами. Такая связь ускользала от исследователей десятилетиями.

Paleolophus представляет собой первый в мире известный трёхмерно сохранившийся череп двоякодышащей рыбы из пражского яруса. Длиной всего 25 мм, череп исключительно информативен. Высокодетальные КТ-сканы показывают, что Paleolophus сочетает:

• Примитивные черты, общие с Diabolepis (зубы на верхней губе, выраженная пинеальная область).
• Характеристики, типичные для ранних настоящих двоякодышащих рыб.

Кроме того, у Paleolophus есть уникальные адаптивные признаки: необычно увеличенная носовая полость и сильно развитые челюстные мышцы. Эти особенности предполагают, что вид мог питаться добычей с твёрдым панцирем. Особое значение имеет частично сросшаяся область palatoquadrate–neurocranium, которая фиксирует переходную стадию между примитивным «двойным сочленением» ранних саркоптеригий и аутостилическим черепом, типичным для настоящих двоякодышащих рыб.

Эволюционные выводы и биогеография

Используя данные КТ и филогенетический анализ, команда поместила Paleolophus в основание группы «Eudipnoi» — уточнённой таксономической группы, включающей всех двоякодышащих рыб, кроме более раннего Diabolepis.

Исследование показывает, что эволюционный переход от Diabolepis к настоящим двоякодышащим рыбам произошёл всего за 4 миллиона лет (между 416 и 412 млн лет назад), что подчёркивает период быстрой ранней диверсификации этой линии.

Морфологическое сходство между Paleolophus и раннедевонскими двоякодышащими рыбами Северной Америки даёт новые биогеографические подсказки. Оно предполагает, что Южно-Китайская и Северо-Американская плиты в раннем девоне либо были соединены, либо находились в географической близости.