Окаменелость личинки рыбы переворачивает общепринятую теорию происхождения позвоночных

Художественная реконструкция, изображающая стадии жизни ископаемой миноги Priscomyzon riniensis. Они жили около 360 миллионов лет назад в прибрежной лагуне на территории современной Южной Африки. По часовой стрелке, начиная справа: крошечная пескоройка с большими глазами и желточным мешком; молодая особь; взрослая особь, показывающая зубастую ротовую воронку. Автор: Кристен Тетьен.

Новое исследование Чикагского университета, Канадского музея природы и музея Олбани ставит под сомнение долгое время общепринятую гипотезу, что слепые фильтрующие личинки современных миног, также называемые пескоройками, являются реликтом дальнего прошлого и напомианют предков всех ныне живущих позвоночных, включая нас. Новые найденные окаменелости показывают, что древние личинки миног больше напоминали современных взрослых миног и совсем не походили на современных пескороек. Результаты опубликованы 10 марта в Nature.

«Миноги — необычные бесчелюстные угреподобные создания — долгое время давали основания для понимания эволюции позвоночных, — сказал первый автор исследования Тецуто Мияшита, кандидат наук, ранее сотрудник Чикагского университета, а теперь — палеонтолог в Канадском музее природы. — У миног крайне необычный жизненный цикл. После вылупления личинки зарываются в речное дно и питаются, фильтруя ил, до момента, когда они превращаются в кровососущих взрослых. Они настолько отличаются от взрослых, что сначала учёные подумали, что это полностью другая группа рыб». Их даже выделяли в самостоятельный род Ammocoetes.

«Личинок современных миног использовали как модель предкового состояния, которое дало начало позвоночным, — продолжил Мияшита. — Они казались достаточно примитивными, сравнимыми с беспозвоночными червями, а их качества соответствовали предпочитаемой версии происхождения позвоночных. Но у нас не было доказательств того, что такая рудиментарная форма существовала в начале эволюции позвоночных».

Недавно открытые окаменелости в Иллинойсе, Южной Африке и Монтане меняют историю. Соединив данные о десятках особей, команда исследователей поняла, что сохранились разные стадии жизненного цикла древних миног, что позволило палеонтологам отследить их рост от личинки до взрослой особи. У некоторых мельчайших особей размером примерно с ноготь сохранность мягких тканей даже позволяет увидеть остатки желточного мешка, что показывает их попадание в ископаемую летопись сразу после вылупления.

Окаменелость только что вылупившейся особи вида Priscomyzon из позднего девона приблизительно 360 миллионов лет назад. У личинки уже есть большие глаза и зубастая ротовая воронка, которые у современных миног развиваются только во взрослом возрасте. Также видно желточный мешок, характерный для личинок. Монета в 25 канадских центов показана для сравнения. Автор: Тецуто Мияшита.

Что самое важное, эти окаменелые юные особи не очень похожи на их современные аналоги (пескоройки), и больше напоминают современных взрослых миног с их большими глазами и зубастыми ротовыми воронками. Что больше всего поражает, этот фенотип прослеживается у личиночных стадий нескольких разных видов древних миног.

«Что удивительно, у нас оказалось достаточно находок, чтобы реконструировать траекторию развития от личинок до взрослых особей у нескольких независимых линий ранних миног, — сказал Майкл Коутс, профессор отделения биологии и анатомии организмов в Чикагском университете. — И у всех этих видов есть общая черта: личиночная стадия выглядит, как миниатюрная взрослая».

Исследователи говорят, что эти результаты ставят под сомнение идею, господствовавшую 150 лет, что личинки современных миног дают представление о состоянии древних предков позвоночных. Продемонстрировав, что древние миноги никогда не проходили через ту же слепую стадию фильтрующего питания, характерную для современных видов, исследователи доказали ложность этой долго лелеемой модели предков.

Тецуто Мияшита (справа) стоит рядом с исследователем Робом Гессом в 2016 году на месторождении сланца в Маханде, ЮАР, в котором были найдены окаменелости миноги Priscomyzon возрастом 360 миллионов лет. Авторство: Тецуто Мияшита.

«Таким образом, мы убрали миног с «должности» предкового состояния позвоночных, — сказал Мияшита. — Так что теперь нам нужна альтернатива».

Осматривая ископаемую летопись, команда теперь считает, что ископаемые щитковые рыбы, известные как остракодермы, могут быть лучшими кандидатами на роль корня семейного дерева позвоночных, тогда как личинки современных миног — более свежее изобретение. Команда думает, что развитие фильтрующих личинок позволило миногам заселить реки и озёра. Все ископаемые миноги, о которых говорится в новом исследовании, произошли из морских осадочных пород, тогда как современные миноги в основном живут в пресной воде.

Исследователи говорят, что это открытие из тех, что переписывает учебники. «Миноги — отнюдь не водоплавающие капсулы времени, как мы когда-то думали, — говорит Коутс. — Они остаются важными для понимания древней истории разнообразия позвоночным, но нам также нужно признать, что и они по-своему эволюционировали и специализировались».

________________

Перевод: Антон Меньшенин, редактор Елена Королёва.

Исследование — Long-accepted theory of vertebrate origin upended by fossilized fish larvae 

Источник — Long-accepted theory of vertebrate origin upended by fossilized fish larvae

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s