Мозги, «подготовленные» к жизни на суше
Новое исследование проливает свет на эволюционный переход жизни из воды на сушу.
Международное исследование древних «реликтовых» четвероногих (первых наземных позвоночных), включая саламандр, двоякодышащих рыб и целакантов, даёт новое представление об эволюции других четвероногих наземных животных.
Используя микро-КТ и МРТ для создания 3D-моделей голов, палеонтологи из Университета Эдинбурга, Университета Калгари и Университета Флиндерса изучили, как пищевые привычки и мозг одних из первых наземных форм жизни подготовили их к жизни на суше.
В исследовании, опубликованном в журнале Royal Society Open Science, доктор Элис Клемент отмечает, что переход от воды к суше у ранних четвероногих в девонском периоде (359–419 млн лет назад) — один из важнейших шагов в эволюции. Однако о морфологических изменениях мозга в этот период известно мало.
«Целакант и двоякодышащая рыба — единственные ныне живущие лопастепёрые рыбы, чьи родственники первыми покинули воду для колонизации суши», — говорит доктор Клемент.
«Мягкие ткани, такие как мозг и мышцы, не сохраняются в окаменелостях, поэтому мы изучали мозг современных животных и эндокасты (внутреннее пространство черепа), чтобы понять, как выглядел мозг ископаемых животных».
Ключевые выводы:
- Мозг саламандр и двоякодышащих рыб очень похож по размеру и форме.
- Мозг целаканта сильно отличается и имеет очень маленький размер.
Доктор Том Чалландс отмечает, что сканирование структуры черепной коробки и челюстей у шести саркоптеригий показало взаимосвязь между тем, насколько плотно мозг заполняет череп, и строением челюстных мышц.
«Впервые мы смогли продемонстрировать взаимосвязь между тем, как челюстные мышцы влияют на положение мозга внутри черепной полости», — говорит ведущий автор исследования.
При переходе животных на сушу изменились источники пищи, и мозг должен был адаптироваться к новому образу жизни — иной сенсорной обработке, контролю за движением, балансом и т.д. Изменения в жевательном аппарате уравновешивались необходимостью поддерживать череп, способный защищать мозг.
Некоторые черты этих ранних наземных животных отражаются у современных видов. Сходства между рыбами и наземными животными позволяют предположить, что некоторые комбинации «мышцы–мозг–череп» уже были подготовлены для жизни на суше.