Проаналізувавши склад кісток в черепах копалин і сучасних риб, а також найдавніших наземних і сучасних хребетних, вчені прийшли до висновку, що одна анатомічна особливість, притаманна нашому спільному предку, назавжди обмежила еволюцію черепів сухопутних тварин. Дослідження опубліковано в журналі Science Advances.
Раннє наземне чотириноге: ще не амфібія, вже не риба / © ecoevocommunity.nature.com
Хребетні тварини “виповзли” на сушу досить пізно, близько 380 мільйонів років тому, коли на Землі вже росли перші ліси і жили численні безхребетні. У майбутньому ці примітивні “риби з ногами” дали початок всім сучасним і викопним наземним хребетним, від амфібій до динозаврів і людини.
Однак перехід від водної до сухопутної стадії нашої еволюції не пройшов безслідно: проаналізувавши кістки черепів більше 100 видів сучасних і викопних тварин, вчені виявили, що у «риб з ногами» черепа значно відрізнялися від черепів їхніх предків-риб, причому не тільки за кількістю кісток, але і за складністю їх з’єднань.
Згідно з висновками авторів дослідження, у черепах наземних хребетних менше кісток, ніж у риб, але простий їх підрахунок упускає деякі важливі деталі. Щоб цього уникнути, вони використовували мережевий аналіз, при якому окремої кістки не просто присвоюється номер, але і записується, де в черепі вона розташована і з якими іншими кістками з’єднується.
Як підсумок, проаналізувавши кістки черепів перших чотириногих, їхніх предків і нащадків, вчені виявили, що у наземних хребетних структура черепа складніше: оскільки кісток менше, кожна повинна з’єднуватися з великою кількістю своїх сусідів. У сучасних жаб і саламандр були найскладніші черепа з усіх вивчених тварин, а у найдавніших чотириногих, таких як тіктаалік, череп виявився більш «злитим», ніж у риб, що жили одночасно.
Череп гігантської саламандри – один з найскладніших черепів сучасності / © wikipedia.org
Зменшення кількості кісток відбулося одночасно, що і вихід хребетних на сушу, і надалі це значно обмежило еволюцію їх черепів: менше кісток — менше варіантів їх форм і розмірів. Якщо у риб різних еволюційних ліній черепа можуть відрізнятися радикально, у наземних хребетних вони всі організовані «за єдиним планом» — далека спадщина наших спільних предків, які залишили воду заради життя на землі.