Читать книгу "Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты - Дональд Протеро"

Рис. 10.3. Тиктаалик: (А) скелет; (Б) реконструкция внешнего вида (иллюстрации предоставлены N. Shubin)

Вот как писал о нём Роберт Холмс в журнале New Scientist:

Спустя пять лет раскопок на острове Элсмир, на крайнем севере территории Нунавут, они наконец нашли сокровище: несколько рыб, сохранившихся так превосходно, что их скелеты были совершенно целы. Изучая эти экземпляры, команда Шубина, к всеобщему восторгу, обнаружила, что перед ними — как раз недостающее переходное звено, которое они искали. «Мы нашли существо, которое как нельзя чётко отделяло рыб от амфибий», — сказал Дэшлер.

Клэк отметила: « Это одна из тех находок, которую можно показать и заявить: “Говорил же вам, она должна быть!” — и вот она перед вами».

Поиск «ещё более переходных» ископаемых продолжался. Но одно стало очевидным: выход из воды на сушу не был резким скачком, каким его представляли биологи на протяжении более ста лет. Достаточно обратить внимание на широчайшую эволюционную радиацию лучепёрых рыб (Actinopterygii), к которым относятся 99% особей в рыбных садках, на рыбных рынках и в больших аквариумах. Все современные рыбы, за исключением миног, миксин, акул, скатов, двоякодышащих и целакантов, относятся к лучепёрым. У них нет таких крепких костей, как у лопастепёрых рыб; их плавники поддерживаются благодаря длинным и тонким костным или хрящевым стержням.

Лучепёрые рыбы научились по-разному передвигаться на суше, используя свои слабенькие плавники. Например, илистые прыгуны живут отчасти в воде, отчасти на суше, обитая в мелководных заводях и среди корней мангров. На передних плавниках они могут медленно ползать на границе суши и воды (рис. 10.4). Лягушковый клариевый сом — просто напасть на юго-востоке США, так как может ползать по суше от пруда к пруду, чтобы искать пищу или спасаться из высыхающих водоёмов. Рыба-ползун тоже может рыскать по суше в поисках более уютных водоёмов и даже забираться на деревья. Многие рыбы, в частности бычковые и скорпены, приспособились жить в приливных заводях и во время отлива проводят некоторое время на воздухе. Их передние плавники видоизменились, на них можно ползать и перебираться через камни. Другие рыбы, ведущие в основном водный образ жизни, превратили лучи передних плавников в «пальцы»: с их помощью рыба может закапываться в подводный грунт и толкать себя вперёд.

Рис. 10.4. Илистый прыгун кормится червями на литорали в Японии (фотография Alpsdake, фонд Wikimedia Commons)

Между разными группами лучепёрых рыб отсутствует близкое родство, поэтому описанные адаптации к жизни на суше развились независимо друг от друга. Разумеется, только из-за серьёзного прессинга и в погоне за большими преимуществами рыбы начали проникать в наземные экосистемы (пусть всего на минуты или часы). Постепенные изменения лопастепёрых рыб, сначала превратившихся в полуводных, а затем — в настоящих наземных животных, не так уж невозможны, как раньше казалось учёным.

Недавно группа учёных под руководством Эмили Стэндэн опубликовала исследование, продемонстрировавшее, насколько легко рыба может выйти из воды. Эксперимент провели на очень слаборазвитой костной рыбе — многопёре (Polypterus) из Африки, которая находится в отдалённом родстве с такими примитивными лучепёрыми рыбами, как осетровые и веслоносовые. Плавники многопёра сильно напоминают плавники древнейших лопастепёрых рыб, он практически является переходным звеном между лопастепёрыми и лучепёрыми. Исследователи выращивали многопёров на суше, а не в их обычной водной среде обитания (эти рыбы хорошо дышат воздухом).

Действительно, спустя несколько поколений потомки этих рыб стали более крепкими и лучше приспособились ползать по земле благодаря так называемой адаптационной гибкости, позволяющей животным видоизменяться на эмбриональном этапе развития и приспосабливаться к новым условиям. Как указывает Стэндэн, адаптационная гибкость позволяет не только ответить на вопрос, почему столь многие лучепёрые рыбы научились ползать по земле, но и объясняет механизмы, благодаря которым это же удалось лопастепёрым рыбам.

Итак, у нас есть непрерывная последовательность ихтиофибий — от существ, которые были настоящими рыбами (например, лопастепёрые), до тиктаалика и акантостеги и далее до других животных, которые ещё сильнее напоминали амфибий (см. рис. 10.5). Всем, кому кажется невероятным, что рыба могла выползти из воды и стать сухопутным животным, достаточно взглянуть на эти невероятные окаменелости — и всё понять.

Рис. 10.5. Происхождение земноводных от рыб (рис. Карла Бьюэлла из работы Donald R. Prothero. Evolution: What the Fossils Say and Why It Matters. — New York: Columbia University Press, 2007. — Fig. 10.6)

Лучше один раз увидеть!

Насколько мне известно, немногочисленные окаменелости ихтиостеги и акантостеги экспонируются только в Зоологическом университетском музее Кембриджского университета и Шведском музее естественной истории, расположенном в Стокгольме.

В некоторых музеях США можно увидеть отпечатки скелета и реконструкции тиктаалика. В частности, это Академия естественных наук Дрексельского университета (Филадельфия), Музей естественной истории под открытым небом (Чикаго), Музей сравнительной зоологии Гарвардского университета (Кембридж, штат Массачусетс) и Музей естественной истории и науки Цинциннати. Одни из лучших окаменелостей лопастепёрых рыб и древних амфибий находятся в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.

Дополнительная литература

Шубин Н. Внутренняя рыба: история человеческого тела с древнейших времён до наших дней. — М.: Астрель; Corpus, 2010.

Clack, Jennifer A. Gaining Ground: The Origin and Early Evolution of Tetrapods. — Bloomington: Indiana University Press, 2002.

Daeschler, Edward B., Neil H. Shubin, and Farish A. Jenkins Jr. A Devonian Tetrapod-like Fish and the Evolution of the Tetrapod Body Plan // Nature. — 2006. — April 6. — P. 757–763.

Long, John A. The Rise of Fishes: 500 Million Years of Evolution. — Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2010.