Усе було не так: вчені спростували еволюційну теорію, яка описувала розвиток життя на суші

Нові докази руйнують старі уявлення про розвиток життя

Наукова спільнота зіткнулася з радикальним переглядом основ еволюційної теорії, яка десятиліттями здавалася непохитною. Дослідники спростували припущення, що перші хребетні, які покинули океан заради життя на суші, мали личинкову стадію, подібну до сучасних жаб. Це відкриття не просто уточнює деталі минулого. Воно повністю переписує життєвий цикл істот, від яких походять люди та всі інші наземні хребетні. Наукове дослідження про це з'явилося в журналі Science.

Сучасна біологія довгий час спиралася на модель, де піонери-тетраподи (чотириногі істоти) адаптувалися до суходолу через метаморфозу. Передбачалося, що вони мали водну фазу, схожу на пуголовка, а вже потім перетворювалися на дорослих амфібій. Ця концепція виглядала логічною: перехід із води на землю легше здійснити, якщо малята залишаються схожими на риб і поступово трансформуються.

Однак палеонтологи Джейсон Пардо та Ар’ян Манн із Польового музею в Чикаго вирішили перевірити це припущення, звернувшись до рідкісних скам'янілостей.

Досі існувало переконання, що ці тетраподи мали зяброву личинку, яка фундаментально й анатомічно відрізнялася від наземної дорослої особини,
– прокоментував дослідник Польового музею в Чикаго та стипендіат Вільнюського університету Джейсон Пардо.

Для свого аналізу вчені використали надзвичайно рідкісні зразки дитинчат стародавніх істот, які жили під час перехідного періоду від плавців до кінцівок. Дослідники ретельно вивчили колекції публічних музеїв та приватні зібрання, зосередивши увагу на знахідках із копалин Мейзон-Крік у північному Іллінойсі. Це місце унікальне тим, що воно зберегло детальні відбитки життя, яке існувало близько 310 мільйонів років тому.

Скам’янілість дитинчати емболомера свідчить, що молоді емболомери не проходили повного метаморфозу, подібного до того, що відбувається у земноводних / Фото Arjan Mann

Серед досліджених зразків виявили скам'янілості двох емболомерів (хижаків, схожих на крокодилів), змієподібного аїстопода та кількох представників мегаліхтієвих риб. Стан збереження цих істот вразив науковців: деякі особини були настільки молодими, що в їхніх тілах зберігся черевний жовток, яким вони харчувалися до моменту, поки не ставали здатними шукати їжу самостійно.

Попри очікування, вчені не побачили жодних ознак метаморфози – наприклад, зовнішніх зябер, які характерні для пуголовків.

Проблема полягає в тому, що ми ніколи не мали прямих доказів цього. Завжди панувало припущення: звичайно, ми мали личинкову стадію, яка перетворювалася на дорослу особину. Але насправді ми не мали інформації, яка б підтверджувала це в той чи інший бік,
– додав Джейсон Пардо.

Чому це важливо для розуміння нашого минулого

Відсутність ознак личинкової стадії означає, що ранні тетраподи мали приблизно однакову анатомію протягом усього життя. Це відкриття перевертає уявлення про те, як саме відбувалася колонізація суходолу. Можливо, така стратегія розвитку навпаки затримала повний перехід на землю на довший час, ніж вважали раніше, оскільки тварини мали повільно акліматизуватися до нових умов.

Ймовірно, метаморфоза за типом сучасних амфібій з'явилася набагато пізніше – уже після того, як хребетні надійно закріпилися на суші. Це могло статися для того, щоб максимально ефективно освоювати різноманітні нові середовища, а не як необхідна умова для першого виходу з океану.

Скам'янілості з Мейзон-Крік дали змогу побачити навіть такі деталі, як лінзи в очах, візерунки на шкірі та м'які тканини істот, які померли сотні мільйонів років тому. Тому навряд чи можна говорити про те, що вчені щось пропустили або не змогли розгледіти. Якби в них були зябра, то за такої деталізації це було б помітно.

Тепер палеонтологи впевнені: еволюційний шлях хребетних був зовсім не таким, як його малювали в шкільних підручниках протягом останніх 150 років.