Окаменелость Diadectes — наземного четвероногого животного, обитавшего в Северной Америке около 290 миллионов лет назад, — представлена в Зале происхождения позвоночных. Westlothiana относится к более древней водной линии. Источник: Denis Finnin/© AMNH
Известная шотландская окаменелость заставляет учёных пересмотреть представления о том, что именно конечности с когтями говорят о выходе животных на сушу. Скелет возрастом 345 миллионов лет, расплющенный внутри двух плит шотландской породы, долгое время считался носителем явных признаков наземного образа жизни. Его четыре конечности заканчивались пятипалыми стопами, а кончики пальцев напоминали когти. Именно эти черты сделали Westlothiana lizziae, известную как «Лиззи», важной вехой в истории того, как позвоночные покидали воду и дали начало рептилиям, птицам и млекопитающим. Однако окаменелость была настолько сильно раздавлена, что большая часть её анатомии оставалась скрытой внутри камня.
Просвечивание породы рентгеновскими лучами позволило увидеть совсем другое животное. Исследователи из Американского музея естественной истории и Оксфордского университета совместно с Европейским центром синхротронного излучения в Гренобле (Франция) восстановили структуры, которые невозможно было разглядеть с поверхности окаменелости. Результаты, опубликованные в журнале Nature, выявили примитивный череп, окостеневшие внутренние жабры и рыбообразный рот с тысячами мелких зубов.
«Лиззи десятилетиями была иконой ранней эволюции амниот, — сказал Ксавье Дженкинс, постдокторант отдела палеонтологии музея и один из ведущих авторов исследования. — Но когда мы наконец смогли заглянуть внутрь окаменелости, мы обнаружили животное, которое выглядело совсем не так, как мы ожидали».
Обнаруженная в Шотландии в 1984 году и официально описанная в 1990 году, Westlothiana первоначально интерпретировалась в основном по анатомии, видимой на поверхностях двух плит. Её почти полный скелет выделялся среди многих животных того же времени, поскольку конечности выглядели более приспособленными для поддержки тела, чем плавникообразные придатки некоторых ранних родственников четвероногих. Эти видимые стопы закрепили за Лиззи репутацию ранней амниоты — ветви позвоночных, которая в итоге дала рептилий, птиц и млекопитающих. Исследователи неоднократно использовали окаменелость как важный ориентир при оценке времени появления животных с полностью наземным образом жизни.
Однако внутри черепа Лиззи синхротронное сканирование выявило черты, не соответствующие такой трактовке. Внутренние жабры и наполненный зубами рыбообразный рот помещают животное на гораздо более древнюю ветвь родословного древа четвероногих и указывают на то, что оно было водным или земноводным, а не полностью наземным предком рептилий. «Удивительно примитивные черты черепа показывают, что Лиззи не только не была рептилией, но и принадлежала к гораздо более древней линии. Оказывается, внешность обманчива, и Лиззи вела совершенно иной образ жизни, чем мы думали раньше», — сказал Бен Игиельман, соавтор исследования, начавший эту работу во время учёбы в Оксфордском университете.
Сохранение рептилиеподобных стоп создаёт ещё один сюрприз. Пять пальцев, когтевидные кончики и структуры конечностей, которые когда-то считались признаками наземных амниот, по-видимому, уже присутствовали у более древних представителей стволовой линии, ведущей к четвероногим. Иными словами, некоторые элементы строения тела, связанные с более поздними наземными животными, развились до того, как их носители полностью покинули воду. «Это большое удивление, — сказал соавтор исследования Роджер Бенсон, куратор палеонтологии имени Макалея в музее. — Это показывает, что, хотя мы сегодня считаем амфибий более «примитивными», чем рептилий, некоторые черты рептилий уже присутствовали у общего предка и амфибий, и рептилий».
Отпечатки в форме когтей, сохранившиеся в ещё более древних ископаемых следах, теперь тоже могут требовать такой же осторожности. Некоторые следы девонского периода, старше 359 миллионов лет, интерпретировались как доказательство того, что амниоты уже эволюционировали, поскольку они фиксируют четвероногих животных, шагающих на когтевидных пальцах. Если существа столь же примитивные, как Westlothiana, тоже могли обладать когтевидными структурами, эти следы больше не служат простым отпечатком амниоты. Некоторые из них, возможно, оставили земноводные родственники четвероногих, которые несли наземные анатомические черты, но всё ещё делили жизнь между водой и берегом. «Более широкий урок в том, что наземно выглядящие черты, такие как рептилиеподобная стопа, несущая вес передняя конечность и когтевидные фаланги, не были уникальными особенностями четвероногих, а накапливались по частям у их близких родственников — у животных, которые всё ещё жили в воде и вне её», — сказал Дженкинс.