Ученые выяснили, что появилось раньше: рептилия или яйцо

Исследователи из Нанкинского и Бристольского университетов обнаружили, что самые ранние рептилии, птицы и млекопитающие могли рождать живых детенышей. До сих пор считалось, что яйцо с твердой скорлупой является ключом к успеху амниотов — группы позвоночных, которые проходят эмбриональное или внутриутробное развитие внутри амниона, защитной оболочки внутри яйца.

Однако новое исследование 51 ископаемого вида и 29 живых видов, которые можно отнести к яйцекладущим (откладывающим яйца с твердой или мягкой скорлупой) или живородящим (рождающим живых детенышей), свидетельствует об обратном.

Выводы, опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution, показывают, что все великие эволюционные ветви амниот, а именно млекопитающие, лепидозавры (ящерицы и их родственники) и архозавры (динозавры, крокодилы, птицы), демонстрируют живорождение и длительное сохранение эмбрионов у своих предков.

Продленное удержание эмбрионов (Extended embryo retention - EER) — это когда детеныши остаются у матери на разное количество времени, вероятно, в зависимости от того, когда условия являются лучшими для выживания.

Хотя яйцо с твердой скорлупой часто рассматривается как одно из величайших нововведений в эволюции, это исследование предполагает, что именно EER дал этой конкретной группе животных максимальную защиту.

«До появления амниот первые четвероногие, развившие конечности из рыбьих плавников, в целом были земноводными. Им приходилось жить в воде или рядом с ней, чтобы питаться и размножаться, как современные амфибии, такие как как лягушки и саламандры», - объясняет профессор Майкл Бентон из Бристольской школы наук о Земле. «Когда 320 миллионов лет назад на сцену вышли амниоты, они смогли оторваться от воды благодаря развитию водонепроницаемой кожи и другим способам контроля потери воды. Но амниотическое яйцо было ключом, в котором развивающаяся рептилия была защищена от высыхания в теплом климате и позволяла амниотам отходить от воды и доминировать в наземных экосистемах».

Руководитель проекта профессор Баою Цзян добавил: «Эта стандартная точка зрения была поставлена под сомнение. Биологи заметили, что многие ящерицы и змеи демонстрируют гибкую репродуктивную стратегию при яйцекладе и живорождении. Иногда близкородственные виды демонстрируют оба поведения, и оказывается, что живородящие ящерицы могут вернуться к откладыванию яиц гораздо легче, чем предполагалось».

«Кроме того, когда мы смотрим на окаменелости, мы обнаруживаем, что многие из них были живородящими, в том числе мезозойские морские рептилии, такие как ихтиозавры и плезиозавры. Другие окаменелости, в том числе choristodere из мелового периода Китая, описанные здесь, показывают, что переход от яйцекладки к живорождению происходил в других группах, а не только у ящериц», — сказал доктор Армин Элслер.

Доктор Джозеф Китинг объяснил: «Сегодня EER широко распространен среди позвоночных, у которых развивающиеся детеныши удерживаются матерью в течение меньшего или большего промежутка времени».

ЭЭР распространена и изменчива у ящериц и змей сегодня. Их детеныши могут быть выпущены либо внутри яйца, либо в виде маленьких извивающихся особей на разных стадиях развития, и, по-видимому, у ЭЭР есть экологические преимущества, которые, возможно, позволяют матерям выпускать своих детенышей когда температура достаточно теплая, а запасы пищи богаты.

Профессор Бентон заключил: «Наша работа, а также работа многих других за последние годы, отправили классическую модель учебников с «яйцом рептилии» в мусорную корзину».

Первые амниоты развили расширенную задержку эмбриона, а не яйцо с твердой оболочкой, чтобы защитить развивающийся эмбрион в течение меньшего или большего количества времени внутри матери, поэтому рождение могло быть отложено до тех пор, пока окружающая среда не станет благоприятной.

«Неизвестно, родились ли первые детеныши амниот в пергаментных яйцах или живыми, щелкающими маленькими насекомоядными, но эта адаптивная родительская защита дала им преимущество перед нерестящимися более ранними четвероногими», - резюмировали ученые.