Древняя рыба из Антарктиды проливает свет на то, как животные впервые вышли на сушу

Реконструкция жизни девонской тетраподоморфной рыбы Koharalepis jarviki. Оригинальная картина студента и палеохудожника Томаса Тёрнера. Credit: Flinders University

Исследователи из Университета Флиндерса раскрыли новые детали о древней рыбе, которая является близким родственником первых животных, совершивших переход из воды на сушу более 380 миллионов лет назад.

Используя передовую технологию нейтронной визуализации, учёные изучили череп и мозговую коробку Koharalepis jarviki — крупной хищной рыбы, жившей в девонский период, часто называемый «Веком рыб». Окаменелость была обнаружена в регионе гор Лэшли в Антарктиде и представляет собой единственный известный экземпляр своего вида.

Исследовательская группа использовала неразрушающие методы сканирования, чтобы заглянуть внутрь окаменелости и изучить структуры, которые оставались скрытыми сотни миллионов лет.

«Эта ценная окаменелость принадлежит к группе Canowindridae, которая подчёркивает древние связи между Австралией и Антарктидой», — говорит научный сотрудник Университета Флиндерса доктор Элис Клемент, соавтор новой статьи в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.

«Важно изучать такие образцы из девонского "Века рыб", когда воды кишели хищными лопастепёрыми рыбами, которые являются близкими родственниками наземных животных (тетрапод)», — добавляет доктор Клемент из Колледжа наук и инженерии.

Koharalepis принадлежала к семейству Canowindridae — группе рыб, которые когда-то обитали на территории Восточной Гондваны, а их окаменелости теперь находят как в Антарктиде, так и в Австралии. Учёные считают этих рыб близкими родственниками первых четвероногих позвоночных, которые позже эволюционировали в наземных животных.

Ведущий автор исследования, аспирант Коринн Менсфорт из Палеонтологической лаборатории Флиндерса, отмечает, что окаменелость особенно ценна, поскольку сохранила внутренние кости черепа.

«Мы решили сосредоточиться на Koharalepis, так как это единственная окаменелость во всём семействе, сохранившая внутренние кости черепа, что даёт нам ценную информацию о её мозговой коробке и нейроанатомии».

Сканирование показало, что мозг рыбы имел сходство с видами, связанными с эволюционным переходом от водной к наземной жизни.

«Мы нашли доказательства того, что мозг Koharalepis был похож на мозг рыб, которые находятся на границе перехода позвоночных из воды на сушу. Мы также обнаружили адаптации к жизни у поверхности воды, включая отверстия в верхней части черепа для дополнительного поступления воздуха и орган внутри мозга, который улавливает свет и циркадные ритмы».

Исследователи полагают, что эти особенности могли помогать животному выживать в мелководных средах, где доступ к кислороду у поверхности воды был важен.

Исследование также проливает свет на поведение Koharalepis. Достигая длины около 1 метра, эта рыба, вероятно, была засадным хищником, охотящимся на более мелких животных в пресноводных системах.

«Koharalepis, выраставшая примерно до 1 метра, была засадным хищником, который охотился на других более мелких животных в своей среде обитания. Имея относительно небольшие глаза, она должна была сильно полагаться на другие свои чувства, чтобы поймать добычу».

Заслуженный профессор Университета Флиндерса Джон Лонг, участвовавший в более ранних исследованиях, впервые описавших Koharalepis в 1992 году, отмечает, что современные технологии визуализации позволили изучить внутренние структуры, не повреждая окаменелость.

«Это позволило нам понять некоторые особенности поведения, адаптации и взаимосвязи Koharalepis с её средой обитания и другими тетраподоподобными рыбами, а также то, как рыбы впервые покинули воду, чтобы жить на суше примерно 385 миллионов лет назад».

Новые открытия представляют собой ещё одну важную часть истории о том, как позвоночные эволюционировали от водных существ к животным, способным жить на суше.