Палеонтологи проследили эволюцию позвоночника млекопитающих, сообщается в Science. Первым, еще у рептилий, изменился шейный отдел, затем у цинодонтов, предков млекопитающих, появился грудной отдел, а самым последним — уже у млекопитающих — дифференцировался поясничный отдел.

Хорошо известно, чем млекопитающие отличаются от других животных: помимо того, что они выкармливают детенышей молоком, они теплокровные, подавляющее большинство из них — живородящие, у них есть неокортекс (области коры головного мозга) и волосы или шерсть. Кроме всего прочего, млекопитающие обзавелись сложным позвоночником, состоящим из нескольких отделов. Позвоночник у них делится на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. В то время как в позвоночнике у древних амниот (высших позвоночных, к которым сейчас относятся рептилии, птицы и млекопитающие) не было шейного, грудного и поясничного отделов, а был не дифференцированный общий «туловищный». Предположительно, появление этих трех отделов было связано с возникновением разных типов походки и дыхательными функциями.

Филогенетическое дерево, иллюстрирующее гипотезу авторов статьи. Таксоны слева направо: амбистома, игуана, эдафозавр, триксанодон, мышь. K.Jones et al. / Science, 2018Американские палеонтологи под руководством Стефани Пирс (Stephanie Pierce) из Гарвардского университета решили ответить на вопрос, когда произошла дифференциация отделов позвоночника. Чтобы это выяснить, они изучили 16 прекрасно сохранившихся позвоночников синапсид или зверообразных — группы амниот, появившейся около 318 миллионов лет назад. К синапсидам относились вымершие терапсиды (звероподобные рептилии) и цинодонты — предки млекопитающих. Кроме окаменелостей авторы статьи проанализировали строение тысячи позвоночников современных животных, в том числе млекопитающих, рептилий и амфибий.

Результаты показали, что дифференциация отделов позвоночника началась примерно 270-280 миллионов лет назад. У рептилий пеликозавров (одним из представителей которых был эдафозавр) изменились длина ребер и положение передних конечностей. Следующим, у цинодонтов (в частности, у тринаксодона) около 250 миллионов лет назад добавился дополнительный «модуль» грудного отдела позвоночника, что сопровождалось перестройкой грудного пояса. Также у них уменьшились спинные ребра и выросла подвижность плечевого пояса. Наконец, уже у млекопитающих, произошла дифференциация в поясничном отделе позвоночника, часть позвонков лишилась ребер.

Ранее ученые показали, что млекопитающие начали вести дневной образ жизни только после вымирания динозавров 66 миллионов лет назад. До этого они были активны ночью и, таким образом, избегали взаимодействия с хищными рептилиями.

Рыбы, продолжая жить в воде, могли приобретать детали анатомического строения, свойственные наземным животным.

Из отложений каменноугольного периода Шотландии (их возраст составляет около 345 млн лет) был описан угорь с необычным строением позвоночника. Статья с описанием ископаемой рыбой вышла в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Позвоночник большинства наземных животных (рептилии, млекопитающие, птицы)по типу строения позвонков дифференцирован на пять отделов: шейный, грудной,поясничный, крестцовый и хвостовой. У рыб же он разделен всего на два отдела –туловищный и хвостовой. Считалось, что новые отделы позвоночника появились лишь с выходом на сушу. Однако находка необычного угря показывает, что это не так.

Угревидная рыба, названная Tarrasius problematicus, была обнаружен палеонтологом Лаурен Саллан при разборе коллекций Национального музея Шотландии в Эдинбурге. До этого исследователи не обращали внимания на особое строение позвоночника экземпляров этой рыбы. «Многие вещи, которые мы связываем с тетраподами (четвероногими), впервые возникли у рыб, что и подтверждает анатомия Tarrasius», -- пояснила Саллан.

Tarrasius имел только передние плавники и был лишен задних, что доказывает,что он не мог перемещаться на суше и, следовательно, отделы его позвоночника развивались исключительно в водных условиях. Следовательно, морфологическая эволюция рыб могла идти параллельно с эволюцией позвоночных, выходящих на сушу. По-видимому, это связано с тем, что и у тех, и у других был сходный наборHox-генов, ответственных за сегментацию тела.

Исследовательница пока не может объяснить, зачем же Tarrasius понадобились пять отделов позвоночника. Саллан допускает, что они могли помогать рыбе при быстром плавании и совершении вращательных движений тела.

Источник: infox.ru