Все наземные позвоночные, включая людей — это дальние потомки древних рыб, которые около 360 млн лет назад решили освоить сушу. Как они выглядели, можно представить, посмотрев на современных двоякодышащих рыб и латимерий: двоякодышащие могут дышать и жабрами, и лёгкими, у латимерий плавники по строению скелета похожи на лапы. Латимерии и двоякодышащие рыбы — современные остатки когда-то многочисленной группы лопастепёрых рыб; считается, что какие-то древние лопастепёрые и были теми, кто первым из позвоночных животных начал выходить на сушу.

Более того, сейчас нам уже известны ископаемые останки переходных форм от рыб к наземным позвоночным. Известней всего здесь существо тиктаалик, которого обнаружили в ископаемых отложениях на севере Канады ещё в 2004 году. Два года назад мы писали про «рыбу с пальцами» Elpistostege watsoni — в скелете грудных плавников у неё появились косточки фаланг пальцев, пусть ещё и очень маленьких. В эволюционном смысле её можно назвать двоюродной сестрой тиктаалика.

Но тогда же, когда обнаружили тиктаалика, неподалёку от него нашли ещё одни любопытные останки. Они были с чешуёй, и, вероятно, тоже принадлежали какой-то доисторической рыбе, но так вышло, что о них забыли на пятнадцать лет — тиктаалик затмил собой всё. Только два года назад эти куски породы с чьими-то костями начали изучать с помощью компьютерной томографии. Новую рыбу назвали Qikiqtania wakei (родовое название Qikiqtania она получила по эскимосскому административному региону Кикиктани в Канаде), и у неё на редкость хорошо сохранился грудной плавник-лопасть с плечевой костью.

При выходе на сушу у тиктаалика и ему подобных менялись кости, мышцы и суставы плавников: чтобы хоть как-то поддерживать тело и чтобы перемещать его куда-то, должны были измениться число и форма костей, у них должны были появиться новые суставы, а мышцы должны были по-новому прикрепиться к костям. Там, где к кости крепятся мышцы, можно понять даже тогда, когда от мышц уже ничего не осталось — на кости для них есть характерные выступы. Однако, как пишут в  сотрудники Чикагского университета, на плечевой кости Q. wakei нет никаких признаков ни «сухопутных» суставов, ни «сухопутных» мышц. Её плавник-лопасть больше годился на то, чтобы грести им в воде, но при этом он сильно отличался от обычного плавника настоящих рыб.

Но, может быть, Q. wakei только начала путь на сушу, и её скелет только начал приспосабливаться к новой земноводной экологической нише? Сравнивая её кости с костями других ископаемых лопастепёрых, исследователи пришли к выводу, что Q. wakei принадлежит той же группе, что и тиктаалик, и находится с ним примерно в такой же степени родства, что и «рыба с пальцами». По возрасту Q. wakei старше тиктаалика, но ненамного. То есть она принадлежит к тем же существам, которые одновременно с ней энергично осваивали сухопутный образ жизни — то есть естественный отбор благоприятствовал тем из них, чьи «лапы» оказывались более приспособлены к земноводной жизни.

Но у Q. wakei эволюционная судьба была другой: после моделирования филогенетических (то есть, грубо говоря, родственных) деревьев, связывающих тиктаалика, эльпистостегу, Q. wakei и других, стало ясно, что Q. wakei не выходила на сушу, а возвращалась с суши обратно в воду. Это не значит, что сама Q. wakei в прошлом жила на мелководье и дышала воздухом. Просто в какой-то момент она попала в такие обстоятельства, что ей выгоднее было оставить передние конечности загребающими воду, а не превращать их в лапы. Что это были за обстоятельства, мы пока не знаем, и, может быть, никогда не узнаем. Но, так или иначе, пример Q. wakei лишний раз показывает, что картина переходных форм в эволюции может быть очень разнообразной, и что среди групп организмов, которые ступили на путь изменений и начали приспосабливаться к новым экологическим нишам, некоторые представители могут на своём эволюционном пути пойти вбок или вообще назад.

Источник Nature