Анализ окаменелостей Tiktaalik roseae раскрывает новые детали происхождения конечностей позвоночных

Изучение хорошо сохранившихся тазовых поясов и части тазового плавника у Tiktaalik roseae — переходного вида между рыбами и первыми четвероногими возрастом 375 млн лет — показывает, что эволюция задних конечностей началась с усиленных задних плавников.

Это опровергает существовавшую теорию о том, что крупные подвижные задние конечности развились только после выхода позвоночных на сушу. Окаменелости описаны учёными в Proceedings of the National Academy of Sciences 13 января.

Ранее считалось, что переход от «переднеприводного» движения рыб к «полноприводному» у тетрапод произошёл на суше. Однако, как отмечает ведущий автор исследования Нил Шубин, похоже, этот сдвиг начал происходить ещё у рыб.

Tiktaalik roseae, открытый в 2004 году, — наиболее изученный переходный вид. Эта лопастепёрая рыба с широкой головой и острыми зубами, похожая на помесь рыбы и крокодила, имела жабры, чешую и плавники, но также и черты тетрапод: подвижную шею, мощную грудную клетку и примитивные лёгкие. Её крупные передние плавники с плечами, локтями и зачатками запястий позволяли опираться на грунт.

Ранее были описаны только образцы с передней частью Tiktaalik. Исследуя новые блоки породы из северной Канады, учёные обнаружили заднюю часть, содержащую тазовые пояса и части тазового плавника, включая полный таз исходного образца. Это позволило впервые сравнить передние и задние конечности одной особи.

Таз Tiktaalik оказался сопоставим с таковым у ранних тетрапод. Тазовый пояс был почти такого же размера, как плечевой (черта тетрапод). Он имел выраженный шаровидный тазобедренный сустав, соединявшийся с высокоподвижной бедренной костью, которая могла вытягиваться под тело. Гребни для крепления мышц указывали на силу и развитую функцию плавника. Материал тазового плавника, включая длинные плавниковые лучи, показал, что задний плавник был как минимум таким же длинным и сложным, как передний.

Таз Tiktaalik сохранял и рыбьи черты, например, неразделённую костную структуру, в отличие от трёхчастного пояса ранних тетрапод. Однако увеличенный размер, подвижность и прочность тазового пояса, сустава и плавника делали возможным широкий диапазон движений.

Учёные полагают, что Tiktaalik мог использовать большие задние плавники как для плавания, так и для хождения под водой, подобно современным африканским двоякодышащим рыбам.

Таким образом, акцент на задних конечностях и движение с опорой на таз — это тренд, который начался у рыб и усилился при происхождении тетрапод.