Человек произошел от крокодила

Ученые нашли недостающее звено эволюции, без которого не мог бы появиться и человек. Как сообщает Nature, недавно обнаруженные палеонтологами на острове Элсмир в составе Канадского Арктического архипелага окаменевшие останки доисторического животного заполнили эволюционный пробел между рыбами и первыми животными, вышедшими из воды на сушу приблизительно 375 млн лет назад.

Неизвестный ранее науке вид получил название Tiktaalik roseae. Он сочетает в себе признаки четвероногого – череп с наружными большими ноздрями, шею, ребра и фрагменты конечностей, а также отличительные особенности рыбы – примитивную челюсть, сильные костистые плавники и чешую.

Хищник имел голову, похожую на крокодилью, острые зубы и обтекаемое тело.

Глаза располагались в верхней части головы, из чего следует, что жил новооткрытый вид в мелких водоемах. Хорошо сохранившийся костный материал от скелетов сразу нескольких экземпляров (размер костей колеблется от 1,3 до 3 м в длину) позволили ученым реконструировать облик рыбокрокодила – предка самых ранних амфибий, и сделать далекоидущие выводы.

В частности, благодаря хорошему состоянию окаменелостей удалось досконально изучить места сочленения плечевых, локтевых и запястных костей и установить, что они могли служить для перемещения по суше, нести вес тела и выдержать силу тяжести. По словам профессора Нейла Шубина, специалиста по организменной биологии университета Чикаго и соруководителя исследования,

существо стирает грань между рыбами и наземными животными – как в анатомическом отношении, так и в образе жизни.

Кистеперые –
надотряд костных рыб, известных с раннего девона. Отличительная особенность – плавники с мускулистой лопастью, в скелетную ось которой входят несколько ветвящихся фрагментов, напоминающих кисти. Длина тела колеблется от 7 см до 5 м. Надотряд включает в себя четыре ископаемых отряда и один современный – целакантообразные. Сейчас отряд представлен единственным ныне живущим видом – целакантом, или латимерией. Считалось, что покрытая толстой синеватой чешуей латимерия вымерла, по разным оценкам, от 70 до 300 млн лет назад, однако в 1938 году ее увидели у Коморских островов, а в 1990-м еще одну латимерию поймали у берегов Южной Африки. Ученые периодически встречают хищную латимерию, питающуюся другими рыбами, у берегов ЮАР и Мозамбика на глубине нескольких сотен метров. Она практически не изменилась за прошедшие многие миллионы лет, сохранила все зубы, в среднем достигает 2 м в длину и весит около 80 кг.

Фактически находку можно охарактеризовать как четвероногую переходную рыбу. Чем-то она напоминает и крокодила с ластами.

Биологи-эволюционисты практически единодушны во мнении, что все четвероногие наземные позвоночные, в том числе динозавры и млекопитающие, ведут происхождение от кистеперых рыб. К кистеперым относятся и двоякодышащие рыбы: у них есть жабры, но они одновременно могут дышать и в воздушной атмосфере, используя плавательный пузырь как легкие.

Около 380 млн лет их плавники начали превращаться в конечности. Однако документально засвидетельствовать теоретические выкладки никак не получалось, и между рыбами, обитавшими на Земле 385 млн лет назад, и первым наземным позвоночным тетраподом, возраст которого примерно 365 млн лет, сохранялся ничем не заполненный разрыв. Теперь в нем утвердился Tiktaalik roseae – итог шестилетних поисков Нейла Шубина и его партнера, куратора отдела биологии позвоночных Эдварда Дэшлера из Академии естественных наук в Филадельфии.

В 1999 году они впервые отправились на ледяной архипелаг, который во времена рыбокрокодила был частью единого массива суши – суперконтинента, который простирался до экватора. Климат здесь был предположительно субтропический, напоминающий погодные условия в современной дельте реки Амазонки, и множество видов обитало в небольших протоках между участками суши. Палеонтологи понимали, что на архипелаге наличествовали все необходимые условия, чтобы обеспечить выход жизни из воды на сушу, поэтому Шубин и Дэшлер заранее знали, что ищут: именно здесь, в вечной мерзлоте, могло сохраниться недостающее эволюционное звено. Тем не менее к 2004 году они собрали лишь большую коллекцию ископаемых рыб. По словам Дэшлера, удаленность района и суровые условия жизни в нем немало затрудняли поиски.

Сегодня территория острова Элсмир, расположенного на крайнем севере архипелага, в 600 милях (970 км) от Северного полюса, принадлежит Канаде. Остров занимает площадь 203 тыс. кв. км (ученые прочесали около 650 кв. км). Живут здесь белые медведи и эскимосы, называющие местность Нунавут – «наша земля». Окаменелости признаны собственностью иннуитского народа (самоназвание эскимосов) и после изучения вернутся в Канаду. Поэтому окрестить находку дали право местному совету старейшин, которые предложили слово «тиктаалик» (tic-TAH-lick), что в переводе с иннуитского означает «большая мелководная рыба».

То, что рыбокрокодил – именно тот, за кого он себя выдает, доказывают многочисленные особенности его анатомического строения.

Уже упоминались характерные способы, которыми соединялись кости и которые пригодны для путешествий как по мелководью, так и по твердой почве. Они дали основания Шубину заявить о том, что рыбокрокодил – древнейший предок человека. Кроме того, тиктаалик отличался мощными развитыми ребрами. Как рассказывает член команды исследователей Фариш Дженкинс из Гарвардского университета в Кембридже, Массачусетс, такие ребра не нужны подводным обитателям, так как в воде их тела весят значительно меньше и не нуждаются в подобной опоре.

В комментарии к публикации в Nature палеонтологи Пер Ахлберг из университета Упсалы и Дженнифер Клак из университета Кембриджа в Великобритании особо отмечают жесткие мясистые плавники животного, похожие на ласты. «Наши прародители представляли собой огромных, гладких хищных рыб, – пишут они. – Большой грудной плавник помог им “вытащить” себя из воды».

Вероятнее всего, тиктаалик дышал как двоякодышащие рыбы, думает Клак. Легкие животного отличаются несложным устройством, которое можно сравнить с мехами, поэтому рыбокрокодил и нуждался в большой широкой голове, чтобы к легким поступало достаточно воздуха.

Клак также предполагает, что охотился на добычу тиктаалик как современные крокодилы, удерживая голову над водой, о чем может свидетельствовать его вытянутая морда и слабовыраженный жесткий покров головы и плеч, свойственный большинству рыб.

Такая методика эффективнее подводного преследования и заглатывания: не мешает давление воды. К тому же ученые считают, что выбраться на землю рыбокрокодила заставила сильнейшая конкуренция под водой. На Земле столь гигантских хищников еще не было, зато имелось большое количество беспозвоночных, пригодных в пищу. Поэтому броды и протоки оказались идеальной средой обитания для рыбокрокодила. Ричард Лейн, курирующий исследования в области геологии и палеобиологии осадочных отложений в рамках Национального научного фонда (National Science Foundation), считает, что арктическая окаменелость знаменует собой настоящий прорыв в понимании истории жизни на Земле и уподобляет ее Розеттскому камню палеонтологов.