Небольшой шаг для двоякодышащей рыбы, большой шаг для эволюции ходьбы

Исследование Университета Чикаго, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что африканская двоякодышащая рыба (Protopterus annectens) способна использовать свои тонкие тазовые конечности для того, чтобы поднимать тело над дном и двигаться вперёд. Ранее считалось, что обе эти способности впервые появились у ранних тетрапод — первых четвероногих обитателей суши, возникших позже предков двоякодышащих рыб.

Это наблюдение меняет представление о последовательности эволюционных событий, приведших к освоению суши (террестриализации). Оно также предполагает, что ископаемые следы, долгое время приписываемые ранним тетраподам, могли быть оставлены их предками из группы лопастепёрых рыб, к которым относятся и двоякодышащие.

«Мы обнаружили, что водные животные с принципиально иной морфологией, не являющиеся тетраподами, потенциально могли оставлять очень похожие цепочки следов», — сказала Мелайна Хейл, соавтор исследования.

Используя специальный аквариум для видеосъёмки, учёные выяснили, что двоякодышащие рыбы часто используют задние конечности для передвижения (передние конечности в локомоции не участвовали). Они демонстрировали как «скачкообразные» движения (когда обе конечности двигаются одновременно), так и «ходьбу» с попеременным переставлением конечностей. Способность полностью вращать конечность и ставить каждый следующий «шаг» впереди сустава указывает на то, что подобные существа могли оставлять некоторые из ископаемых следов, приписываемых тетраподам.

«Соблазнительно приписать чередующиеся отпечатки чему-то вроде шагов раннего тетрапода с пальцами, и всё же у нас есть веские доказательства, что ныне живущие двоякодышащие рыбы могут оставлять похожие последовательности при похожей походке», — отметил Майкл Коутс, соавтор работы.

Авторы предполагают, что способность использовать тонкие конечности для поддержки тела могла быть облегчена сниженным влиянием гравитации под водой. Наполняя лёгкие воздухом, рыба, возможно, увеличивает плавучесть передней части тела, позволяя худым задним конечностям приподнимать всё тело над грунтом.

Открытие указывает, что многие изменения, необходимые для перехода от воды к суше, могли возникнуть за миллионы лет до того, как ранние тетраподы (такие как Tiktaalik) сделали свои первые шаги на суше. Лопастепёрые предки двоякодышащих рыб и тетрапод могли развить способность к отталкиванию задними конечностями и «ходьбе» по дну озера или болота ещё до появления конечностей с пальцами и сухопутных животных.