Международная исследовательская группа представила 3D-реконструкцию вымершей рыбы Norselaspis, основанную на анализе черепа размером с ноготь (длиной 1.27 см). Окаменелость возрастом 410–407 миллионов лет была обнаружена в породе песчаника на арктическом архипелаге Шпицберген в Норвегии. Исследование, опубликованное 6 августа в журнале Nature, ставит под сомнение устоявшиеся теории эволюции позвоночных.
Камень, содержащий останки, был добыт во время экспедиции 1969 года, однако потребовалось 40 лет, прежде чем палеонтологи смогли должным образом разобрать и изучить находки. Для анализа уникального образца его отправили в швейцарский Институт Пауля Шеррера, где применили технологию синхротронной рентгеновской микротомографии. После послойного сканирования последовали тысячи часов цифровой реконструкции.
Результатом работы стал детализированный цифровой атлас, демонстрирующий тончайшие кости, органы и мускулатуру древнего существа. Ведущий автор исследования, палеобиолог Тэцуто Миясита, отметил: «Благодаря этому изысканному цифровому атласу мы теперь знаем анатомию Norselaspis детальнее, чем многих ныне живущих рыб».
Полученные данные опровергают гипотезу «сначала челюсти, потом конечности». Согласно этой теории, первые рыбы появились около полумиллиарда лет назад у морского дна, а сложные анатомические черты, такие как челюсти и развитые плавники, возникли позже, когда рыбы стали подниматься в толщу воды, чтобы стать хищниками. К периоду около 400 миллионов лет назад челюстные рыбы уже доминировали в океанах.
Norselaspis была бесчелюстной, но обладала анатомическими особенностями, которые ранее приписывались исключительно челюстным видам. Это говорит о том, что данные приспособления развились не для охоты, а для уклонения от новых, более совершенных челюстных хищников. Как заметил старший автор исследования, биолог из Чикагского университета Майкл Коутс: «Мы упускали из виду фрагменты палеонтологической летописи, которые помогли бы нам упорядочить ключевые события».
Анализ анатомии подтверждает, что эволюционный путь был сложнее, чем считалось. «Все было не так просто, как прямой путь от донного обитателя до высшего хищника», — добавил Миясита. Norselaspis демонстрирует набор неожиданно сложных адаптаций, которые появились у потенциальной добычи, а не у охотников.
Одним из ключевых открытий стало чрезвычайно мощное сердце и расширенные кровеносные сосуды, обеспечивавшие усиленный кровоток. Миясита образно описал это так: «Можно даже сказать, что у Norselaspis под кожей миноги билось сердце акулы». Если масштабировать рыбу до человеческих размеров, ее сердце было бы размером с дыню-канталупу.
Сенсорные органы рыбы также были высокоразвиты. Ее глазами управляли семь маленьких мышц — на одну больше, чем у человека. Внутренние уши были «сравнительно гигантскими». При масштабировании каждое из них достигало бы размера авокадо, что указывает на превосходное чувство равновесия и ориентации в пространстве.
Для передвижения Norselaspis использовала расположенные за жабрами угловатые, веслообразные плавники. Такая конструкция позволяла ей быстро поворачивать, останавливаться и ускоряться. Эти маневренные способности были критически важны для выживания и спасения от хищников.
Исследование также пролило свет на происхождение шеи у позвоночных. У Norselaspis нерв, связанный с плечевым поясом, был отделен от нервов, идущих к жабрам. Это указывает на то, что плечи у четвероногих позвоночных эволюционировали как новая структура, отделившая голову от туловища. Таким образом, Norselaspis представляет собой переходную форму между ранними бесчелюстными рыбами со слитной головой и туловищем и более поздними челюстными позвоночными, у которых уже были шея и горло.
Изображение носит иллюстративный характер
Камень, содержащий останки, был добыт во время экспедиции 1969 года, однако потребовалось 40 лет, прежде чем палеонтологи смогли должным образом разобрать и изучить находки. Для анализа уникального образца его отправили в швейцарский Институт Пауля Шеррера, где применили технологию синхротронной рентгеновской микротомографии. После послойного сканирования последовали тысячи часов цифровой реконструкции.
Результатом работы стал детализированный цифровой атлас, демонстрирующий тончайшие кости, органы и мускулатуру древнего существа. Ведущий автор исследования, палеобиолог Тэцуто Миясита, отметил: «Благодаря этому изысканному цифровому атласу мы теперь знаем анатомию Norselaspis детальнее, чем многих ныне живущих рыб».
Полученные данные опровергают гипотезу «сначала челюсти, потом конечности». Согласно этой теории, первые рыбы появились около полумиллиарда лет назад у морского дна, а сложные анатомические черты, такие как челюсти и развитые плавники, возникли позже, когда рыбы стали подниматься в толщу воды, чтобы стать хищниками. К периоду около 400 миллионов лет назад челюстные рыбы уже доминировали в океанах.
Norselaspis была бесчелюстной, но обладала анатомическими особенностями, которые ранее приписывались исключительно челюстным видам. Это говорит о том, что данные приспособления развились не для охоты, а для уклонения от новых, более совершенных челюстных хищников. Как заметил старший автор исследования, биолог из Чикагского университета Майкл Коутс: «Мы упускали из виду фрагменты палеонтологической летописи, которые помогли бы нам упорядочить ключевые события».
Анализ анатомии подтверждает, что эволюционный путь был сложнее, чем считалось. «Все было не так просто, как прямой путь от донного обитателя до высшего хищника», — добавил Миясита. Norselaspis демонстрирует набор неожиданно сложных адаптаций, которые появились у потенциальной добычи, а не у охотников.
Одним из ключевых открытий стало чрезвычайно мощное сердце и расширенные кровеносные сосуды, обеспечивавшие усиленный кровоток. Миясита образно описал это так: «Можно даже сказать, что у Norselaspis под кожей миноги билось сердце акулы». Если масштабировать рыбу до человеческих размеров, ее сердце было бы размером с дыню-канталупу.
Сенсорные органы рыбы также были высокоразвиты. Ее глазами управляли семь маленьких мышц — на одну больше, чем у человека. Внутренние уши были «сравнительно гигантскими». При масштабировании каждое из них достигало бы размера авокадо, что указывает на превосходное чувство равновесия и ориентации в пространстве.
Для передвижения Norselaspis использовала расположенные за жабрами угловатые, веслообразные плавники. Такая конструкция позволяла ей быстро поворачивать, останавливаться и ускоряться. Эти маневренные способности были критически важны для выживания и спасения от хищников.
Исследование также пролило свет на происхождение шеи у позвоночных. У Norselaspis нерв, связанный с плечевым поясом, был отделен от нервов, идущих к жабрам. Это указывает на то, что плечи у четвероногих позвоночных эволюционировали как новая структура, отделившая голову от туловища. Таким образом, Norselaspis представляет собой переходную форму между ранними бесчелюстными рыбами со слитной головой и туловищем и более поздними челюстными позвоночными, у которых уже были шея и горло.
