Биологи обнаружили новый ископаемый вид доисторической рыбы

Фото из открытых источников

Что общего у гинкго (дерева), наутилуса (моллюска) и латимерии (рыбы)? Они не похожи друг на друга и не связаны биологически, но часть их эволюционной истории имеет поразительное сходство: эти организмы называются «живыми ископаемыми». Другими словами, они, по-видимому, избежали преобразований, которые обычно происходят со временем, в ходе эволюции.

В течение последних 85 лет латимерию называли «живым ископаемым», потому что она вызывает воспоминания об ушедшей эпохе, эпохе динозавров. Эти рыбы относятся к саркоптеригам, группе, в которую также входят двоякодышащие рыбы (рыбы с легкими) и четвероногие, группе, к которой также принадлежат люди. Четвероногие — это позвоночные (животные с позвоночником), которые имеют определенные анатомические особенности, включая наличие плечевой кости (кости передних конечностей), бедренной кости (кости задних конечностей) и легких.

Немногие виды позвоночных вызывают столько же любопытства, как латимерия, как из-за захватывающей истории ее открытия, так и из-за ее статуса «живого ископаемого». Более того, единственные два ныне живущих вида латимерии, пережившие этот длительный эволюционный процесс, сейчас находятся под угрозой вымирания.

Но действительно ли латимерия заслуживает этого названия? И что окаменелости латимерии говорят нам об этой эволюционной диковинке?

Ученые в новой статье по-новому взглянули на 410-миллионную историю эволюции латимерий. Используя новейшие технологические достижения и инновационные методы анализа, они работают над тем, чтобы лучше понять эволюцию этих увлекательных видов, часто называемых «живыми ископаемыми».

В исследовании, недавно опубликованном в журнале Nature Communications, идентифицированы и описаны окаменелости вымершего вида латимерии возрастом 380 миллионов лет, обнаруженные в Западной Австралии.

Эти удивительно хорошо сохранившиеся окаменелости относятся к важному переходному периоду в долгой эволюционной истории этого вида рыб.

Это исследование является результатом международного сотрудничества ученых из учреждений Канады, Австралии, Германии, Великобритании и Таиланда.

Чарльз Дарвин был первым, кто использовал выражение «живое ископаемое» в своей книге «Происхождение видов» в 1859 году для обозначения живых видов, которые он в то время считал «аберрантными» или «ненормальными» по отношению к другим.

Хотя эта концепция не была четко определена во времена Дарвина, с тех пор ее подхватили сотни биологов. Однако термин «живое ископаемое» и виды, которые заслуживают этого названия, остаются предметом дискуссий в научном сообществе.

В целом, для того чтобы таксон (научно классифицированная группа или сущность) считался «живым ископаемым», он должен соответствовать определенным критериям: он должен принадлежать к группе, которая существует миллионы лет, мало меняться морфологически с течением времени и иметь так называемые примитивные характеристики по сравнению со своими близкими эволюционными родственниками.

Более 175 видов ископаемых латимерий жили между нижним девонским периодом (419–411 миллионов лет назад) и концом мелового периода (66 миллионов лет назад). В 1844 году швейцарский палеонтолог Луи Агассис выделил особую группу ископаемых рыб, которую он назвал отрядом латимерий.

Почти столетие считалось, что латимерии вымерли в конце мелового периода, около 66 миллионов лет назад. За это время вымерло почти 75% жизни на Земле, включая большинство динозавров, за исключением предка птиц.

Затем, 22 декабря 1938 года, Марджори Кортни-Латимер, куратору Музея Восточного Лондона в Южной Африке, позвонил рыбак, поймавший редкую и странную рыбу. Она поняла, что это неизвестный вид, и связалась с южноафриканским ихтиологом (биологом рыб) Дж. Л. Б. Смитом, который подтвердил, что это был, по сути, первая живая латимерия, когда-либо наблюдавшийся.

В 1939 году Смит назвал вид Latimeria chalumnae, также известный как gombessa. С тех пор этот вид, обнаруженный вдоль восточного побережья Африки около архипелага Коморских островов, в Мозамбикском проливе и у берегов Южной Африки, привлекал значительный научный интерес.

В 1998 году у берегов острова Сулавеси в Индонезии был обнаружен второй ныне живущий вид латимерии — Latimeria menadoensis (на индонезийском языке ее называют ikan raja laut, что означает «королевская рыба моря»).

Эти два вида — единственные выжившие представители древней линии, которая, по-видимому, мало изменилась за последние несколько миллионов лет.

После открытия Latimeria chalumnae латимерии считались позвоночными, форма тела которых мало изменилась с течением времени, что свидетельствует о медленной эволюции.

В исследовании ученые описали новый вид целаканта из девонского периода Западной Австралии. Его назвали Ngamugawi wirngarri. Ngamugawi означает «древняя рыба» на языке гуниянди, языке австралийских аборигенов региона Кимберли, а wirngarri отдает дань уважения Вирнгарри, уважаемому предку Гуниянди.

Ngamugawi wirngarri был обнаружен в геологической формации Gogo, всемирно известной как исключительное местонахождение ископаемых. Gogo славится трехмерной сохранностью многочисленных окаменелостей рыб, а иногда даже мягких тканей, таких как сердце и мышцы.

На сегодняшний день в Гого идентифицировано более 50 видов ископаемых рыб. Эта разнообразная группа рыб, в сочетании с морскими беспозвоночными, обитала в девонском теплом морском коралловом рифе около 380 миллионов лет назад.

Новое исследование показывает, что латимерии быстро эволюционировали в начале своей истории, в девонский период, но затем эта эволюция замедлилась. Эволюционные инновации практически прекратились после мелового периода, что позволяет предположить, что некоторые черты латимерий, таких как латимерия, кажутся застывшими во времени.

Однако другие особенности, такие как пропорции тела, продолжали развиваться с нормальной скоростью в течение мезозойского периода (252–66 миллионов лет назад). Хотя форма тела изменилась мало, что подтверждает идею о том, что латимерия является «живым ископаемым», эволюция формы черепных костей никогда не прекращалась, что ставит под сомнение это название.

Из всех изученных экологических переменных активность тектонических плит оказывает наиболее заметное влияние на темпы эволюции латимерии. Новые виды латимерии с большей вероятностью появлялись в периоды интенсивной тектонической активности, когда создавались или фрагментировались новые среды обитания.

Открытие Ngamugawi wirngarri показывает, что латимерии не оставались неизменными на протяжении миллионов лет.

Их медленная эволюция показывает, что они не являются «живыми ископаемыми», а на самом деле представляют собой результат сложной эволюционной истории.