Древнейшие следы рептилий переписывают хронологию эволюции четвероногих

Фото из открытых источников

Новые открытия ископаемых когтистых следов из Австралии, опубликованные в журнале Nature, отодвигают происхождение рептилий по меньшей мере на 35 миллионов лет назад и меняют всю временную шкалу происхождения четвероногих (наземных животных с позвоночником).

«Я ошеломлен», — говорит Пер Альберг из Уппсальского университета, который координировал исследование. «Единственная плита с гусеницами, которую может поднять один человек, ставит под сомнение все, что мы думали, что знаем о том, когда эволюционировали современные четвероногие».

История происхождения четвероногих началась с выхода рыб из воды и закончилась тем, что потомки этих первых колонистов на суше разделились на предков современных земноводных и амниот (группы, включающей рептилий, птиц и млекопитающих).

Хронология этих событий кажется четкой: первые четвероногие появились в девонский период, а самые ранние представители современных групп появились в последующий каменноугольный период. Самые ранние окаменелости амниот относятся к позднему каменноугольному периоду, им около 320 миллионов лет.

Это привело исследователей к выводу, что начало эволюционной радиации современных групп, точка на эволюционном древе, где разделились предки амфибий и амниот (также известная как «узел группы тетраподов-короны»), лежала в самом раннем карбоне около 355 миллионов лет назад. Девонский период считался населенным более примитивными рыбоподобными четвероногими и переходными «рыбоногими», такими как тиктаалик.

Плита песчаника из самого раннего карбона Австралии, возрастом около 355 миллионов лет, обнаруженная двумя палеонтологами-любителями, которые были соавторами исследования, меняет все это. На ней хорошо сохранились отпечатки длиннопалых ног с отчетливыми отпечатками когтей на кончиках. Это, безусловно, самые ранние из когда-либо обнаруженных когтистых следов.

«Когда я впервые увидел этот образец, я был очень удивлен. Уже через несколько секунд я заметил, что на нем отчетливо сохранились следы когтей», — говорит соавтор исследования Гжегож Недзведски из Уппсальского университета. «Когти присутствуют у всех ранних амниот, но почти никогда у других групп четвероногих», — добавляет Альберг. «Сочетание царапин от когтей и формы ступней позволяет предположить, что оставивший след был примитивной рептилией».

Если эта интерпретация верна, она отодвигает происхождение рептилий, а значит и амниот в целом, на 35 миллионов лет назад, к самому раннему карбоновому периоду. Дальнейшее подтверждение исходит от новых ископаемых следов рептилий из Польши, также представленных в исследовании; не такие древние, как из Австралии, но также существенно старше предыдущих записей.

Эта перекалибровка происхождения рептилий влияет на всю временную шкалу эволюции тетрапод. Узел кроновой группы тетрапод должен быть старше самых ранних амниот, поскольку это более глубокая точка разветвления в дереве, но насколько он точный? Авторы решают эту проблему, объединяя данные из ископаемых и современной ДНК.

«Все дело в относительной длине различных ветвей дерева», — объясняет Альберг. «В генеалогическом древе, основанном на данных ДНК современных животных, ветви будут иметь разную длину, отражающую количество генетических изменений вдоль каждого сегмента ветви. Это не зависит от ископаемых, поэтому это действительно полезно для изучения фаз эволюции при скудной палеонтологической летописи».

Их анализ, накладывающий длины ветвей из анализов ДНК на известные даты ископаемых, указывает, что узел коронной группы тетрапод лежит далеко в девоне, примерно в одно время с тиктааликом. Это означает, что разнообразие продвинутых тетрапод существовало в то время, когда, как считалось, только переходные «рыбоногие» тащились по илистым берегам и начинали понемногу исследовать землю. Но, возможно, это не должно нас удивлять.

«Плита австралийского следа имеет диаметр около 50 см, — говорит Альберг, — и в настоящее время она представляет собой всю ископаемую летопись четвероногих из самого раннего карбона Гондваны — гигантского суперконтинента, включающего Африку, Южную Америку, Антарктиду, Австралию и Индию. Кто знает, кто еще там жил?»

«Самые интересные открытия еще впереди, и в этой области еще многое предстоит найти. Эти следы из Австралии — лишь один пример», — говорит Недзведски.