Мумифицированная рептилия возрастом 289 млн лет показала, как зародилось дыхание на суше

Исключительно хорошо сохранившаяся окаменелость небольшой рептилии Captorhinus aguti, найденная в пещерной системе в Оклахоме, позволила учёным впервые увидеть древнейшую дыхательную систему амниот — группы, включающей рептилий, птиц, млекопитающих и их общих предков.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, описывает трёхмерную мумифицированную окаменелость возрастом около 289 миллионов лет, которая сохранила не только кости, но и кожу, кальцифицированный хрящ и даже следы белков. Эти белковые остатки почти на 100 миллионов лет старше любых ранее идентифицированных в окаменелостях.

С помощью нейтронной компьютерной томографии учёные смогли рассмотреть детали строения животного. «Я начал видеть все эти структуры, обёрнутые вокруг костей... И вот, вокруг туловища этого животного была прекрасная оболочка из кожи», — рассказал ведущий автор исследования Итан Муни, ныне аспирант Гарвардского университета.

Изучение нескольких экземпляров Captorhinus позволило реконструировать его дыхательную систему. Исследователи впервые увидели у ранней рептилии сегментированную грудину, рёбра и их соединения с плечевым поясом. Это дало прямое свидетельство реберного дыхания, при котором мышцы между рёбрами расширяют и сжимают грудную полость для вдоха и выдоха.

До появления этой системы земноводные дышали через кожу и проталкивали воздух в лёгкие движениями рта и горла. Реберное дыхание стало эволюционным прорывом, позволившим амниотам вести более активный образ жизни и эффективно осваивать наземные экосистемы.

«Мы предполагаем, что система, обнаруженная у Captorhinus, представляет собой исходное состояние для реберно-ассистированного дыхания, присутствующего у современных рептилий, птиц и млекопитающих», — заявил соавтор работы профессор Роберт Р. Рейз.

Кроме того, с помощью синхротронной инфракрасной спектроскопии в окаменелости были обнаружены следы оригинальных белков. «Находка белковых остатков исключительна, — отметил Муни. — Она кардинально расширяет наше понимание возможностей сохранения мягких тканей в палеонтологической летописи».

Окаменелости теперь хранятся в Королевском музее Онтарио в Торонто для дальнейшего изучения.