Ходячі риби розкрили один з головних секретів еволюції
Відомо, що близько 400 мільйонів років тому життя на Землі почала перебиратися зі своєї колиски - океану - на набагато більш непривітний сушу. Біологи вважають цей процес одним з найважливіших в еволюційної історії нашої планети і до цих пір б`ються над вивченням причин і тонкощів "перетворення" морських мешканців в чотириногих рептилій, птахів і ссавців.
Щоб докладніше розібратися в даному питанні, команда вчених з університету Макгілла вивчила ходячих риб многоперов, які є перехідним еволюційним ланкою між рибами і чотириногими мешканцями суші. Африканські многопери, що населяють Землю і по сей день, здатні дихати повітрям і ходити по землі, а виглядають вони практично так само, як і ті давні риби, які вперше еволюціонували в сухопутних істот.
В рамках свого експерименту біологи виростили ціле покоління дитинчат многоперов на суші і спробували простежити за змінами в організмі, які проявляються у відсутності їх рідній морського середовища.
Африканські многопери мешкають у воді, але можуть жити і на суші (фото A. Morin, E.M. Standen, T.Y. Du, H. Larsson).
"Некомфортна для організму довкілля часто провокує прояв незвичайних анатомічних і поведінкових особливостей. Ми звернулися до цих умов, щоб побачити, які нові риси проявляться у многоперов на суші. Пізніше ми порівняли отримані дані з результатами аналізів стародавніх скам`янілостей перших мешканців суші", - Розповідає провідний автор дослідження Емілі стенд (Emily Standen), яка співпрацювала з університетом Макгілла в рамках даної роботи.
Як повідомляють вчені, експеримент виявив суттєві анатомічні та поведінкові зміни. Коли вирощені на суші многопери пересувалися пішки, їх хода ставала більш ефективну і швидку за умови, що особини ставили свої плавники максимально близько до тіла - в 3,5 рази ближче, ніж звичайно, а голови піднімали в півтора рази вище, ніж у воді.
"Що стосується анатомічних змін, то найбільш сильно вони проявилися у грудному відділі риб. Скелет став більш подовженим, а зв`язки в грудній клітці істотно зміцнилися, очевидно, для того щоб збільшити підтримку під час ходьби. Також ослабли зв`язку тулуба з черепом для забезпечення більшої маневреності шийного відділу", - Пояснює співавтор дослідження Тріна Дю (Trina Du) з університету Макгілла.
Використовуючи свої плавники, многопери пересуваються по суші пішки (фото A. Morin, E.M. Standen, T.Y. Du, H. Larsson).
Біологи відзначають в прес-релізі, що переважна більшість набутих на суші поведінкових і анатомічних особливостей многоперов спостерігалися і у древніх риб, які вийшли з океану, про що свідчать результати аналізів скам`янілостей. Це вказує на те, що перші мешканці суші дійсно спочатку використовували свої плавники в якості ніг.
Даний експеримент по відтворенню умов виходу риб на сушу в ході еволюції є першим у своєму роді. Дослідження біологів з університету Макгілла демонструє перший етап переходу земних організмів з води на сушу. Надалі, пояснюють вчені, анатомічні та поведінкові зміни були обумовлені природним відбором і зафіксовані на генетичному рівні.
Про результати експерименту і своїх висновках стенд і її колеги розповіли в статті, опублікованій в журналі Nature.
