Окаменелость Червяги Помогла Объяснить Таинственное Происхождение Земноводных

Настоящие червяги – это не совсем заурядное земноводное. Лишенные конечностей, зубастые и похожие на червей, они проводят свою жизнь, роясь в почве, воспринимая мир с помощью щупалец, которые торчат у них между глаз.

Мало что известно об этих уклончивых существах или о том, как они эволюционировали. До сих пор были найдены окаменелости только 11 видов предковых червяг, поэтому наше понимание того, как они связаны с другими земноводными, такими как лягушки и саламандры, в лучшем случае фрагментарно.

Теперь команда ученых из США обнаружила коллекцию крошечных челюстных костей, представляющих новый вид, который заполняет огромный пробел в летописи окаменелостей, раскрывая больше об уникальных особенностях современных червяг и эволюционном происхождении влажных амфибий.

Палеонтолог из технологического университета Вирджинии Бен Клигман и его коллеги описывают находку окаменелостей – некоторых челюстных костей длиной не более четверти дюйма – в Аризоне на участке под названием Грозовой хребет, где с тех пор были обнаружены останки более 70 особей червяг. Они назвали новое существо Funcusvermis gilmorei, что означает “напуганный червь”.

«При виде первой челюсти под микроскопом с характерным двойным рядом зубов у меня по спине пробежали мурашки», – говорит Клигман, работавший на раскопках вместе с Ксавье Дженкинсом, ныне аспирантом Университета штата Айдахо.

Учитывая известный возраст отложения окаменелостей и его узнаваемые зубы, «мы сразу поняли, что это червяга, [и] самое древнее ископаемое червяги, которое когда-либо было найдено», – добавляет Клигман.

Нижняя челюсть из Funcusvermis gilmorei с рядами зубов.

Окаменелость датируется примерно 220 миллионами лет тому назад, когда древний суперконтинент, известный как Пангея, еще не распался на части и Аризона находилась примерно на экваторе. Это означает, что удачная находка отодвигает летопись окаменелостей червяг примерно на 35 миллионов лет назад.

До этого скачка назад во времени ученые пытались связать точки между четвероногими батрахиями (лягушками, тритонами и саламандрами) и червягами, которые вместе являются живыми представителями группы четвероногих, называемых Лиссампибиями.

Но положение червяг в этой группе было неопределенным. Где на этом промежутке червяги теряли свои конечности? Или от кого произошли лягушки? Были ли у их последнего общего предка такие же характерные двухслойные зубы?

Существуют три преобладающие и широко обсуждаемые теории относительно того, как эволюционировали современные амфибии – то есть несколько эволюционных шагов вниз по линии, начиная с того момента, когда лопастеперые рыбы впервые выползли на сушу.

Одна из теорий предполагает, что они произошли от вымершей группы четвероногих амфибий, называемых диссорофоидными темноспондилами, которые жили в палеозойскую эру, около 250 миллионов лет назад. Другой предполагает, что их происхождение лежит в лепоспондилах, группе ранних четвероногих, которые напоминали угрей и змей с короткими ногами.

Третья, но менее предпочтительная гипотеза состоит в том, что червяги произошли от лепоспондилов, а лягушки и саламандры произошли от диссорофоидов.

В 2008 году в Техасе было найдено существо, получившее название “лягушачий человек”, с большой лягушачьей головой и хвостом, похожим на хвост саламандры. Это открытие укрепило эволюционные связи между лягушками и саламандрами, поместив их в состав четвероногих диссорофоидов, отдельных от червяг.

Но полная история происхождения лиссамфибий все еще зависела от взаимоотношений червяг с их ныне живущими родственниками-амфибиями, батрахиями, и с древними палеозойскими четвероногими. Между самыми ранними известными окаменелостями червяг и их предполагаемыми дальними родственниками, жившими еще в палеозое, все еще существовал разрыв более чем в 70 миллионов лет.

По словам Клигмана и его коллег, Funcusvermis заполняет этот пробел, и их новое исследование предоставляет «убедительные доказательства, подтверждающие единое происхождение живых амфибий в пределах диссорофоидных темноспондилов».

Funcusvermis имеет общие черты скелета с ранними ископаемыми лягушками и саламандрами, а также с диссорофоидными темноспондилами. Как и у всех современных амфибий, у него есть ряды характерных ножкообразных зубов, таких крошечных, что они выглядят как маленькие бугорки на его челюстной кости. Но у Funcusvermis отсутствуют некоторые черты современных червяг, такие как тентикулярный орган чувств, который развился у их более поздних родственников, вероятно, для того, чтобы помочь их роющим носам обонять.

Аспирант-палеонтолог Уильям Рейес ведет раскопки окаменелостей на окаменелостях Грозового хребта

«В отличие от ныне живущих червяг, Funcusvermis не обладает многими приспособлениями, связанными с зарыванием под землю, что указывает на более медленное приобретение черт, связанных с подземным образом жизни на ранних стадиях эволюции червяг», – говорит Клигман.

Хотя новые находки окаменелостей, безусловно, помогли бы конкретизировать эволюционную историю червяг, сейчас палеонтологи наслаждаются случайно попавшимися образцами.

«Эта находка ясно демонстрирует, что некоторые окаменелости, которые вы едва можете увидеть, могут сильно изменить наше понимание целых групп, которые вы можете увидеть сегодня», – говорит палеонтолог и автор исследования Стерлинг Несбитт, также из Технического университета Вирджинии.

Источник новости Nature