Изучение современных саламандр проливает свет на питание ранних наземных позвоночных
Эволюционный переход позвоночных из воды на сушу начался около 360 миллионов лет назад, в девонском периоде. Одной из ключевых функций, которую ранним тетраподам пришлось адаптировать к новым условиям, было питание.
Международная группа под руководством доктора Даниэля Шварца и профессора доктора Райнера Шоха из Государственного музея естественной истории Штутгарта (Германия) исследовала пищевое поведение современных саламандр, чтобы сделать выводы о питании ранних тетраподов. Результаты, опубликованные в Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, показывают, что первые наземные позвоночные могли питаться на суше ещё до появления подвижного языка, характерного для многих современных амниот.
Методология исследования
Учёные выбрали экспериментальный биологический подход, изучив 40 видов из девяти семейств саламандр на трёх стадиях развития (личинки, ювенильные особи до метаморфоза и взрослые особи после него). Это самое масштабное на сегодня исследование питания саламандр.
Для анализа использовались современные технологии, в частности высокоскоростная рентгеновская видеосъёмка с двух перспектив (XROMM), позволяющая создавать трёхмерные анимации и наблюдать быстрые движения костных структур и добычи в пасти животного даже при закрытой пасти.
Два сценария наземного питания
Данные исследования указывают на два возможных сценария питания ранних тетраподов на суше:
- Захват и возвращение в воду: добыча захватывалась челюстями и утаскивалась обратно в воду, где язык мог транспортировать её с помощью водных потоков, а челюсти — перерабатывать (жевательные укусы).
- Обработка на суше: добыча обрабатывалась непосредственно на суше комбинацией встряхивания и укусов, а затем проглатывалась с помощью инерционного транспорта (быстрые движения головой вперёд или вращения с временным ослаблением хватки).
Таким образом, наземное питание было возможно ещё до того, как позвоночные полноценно ходили по суше, и до эволюции гибкого языка. Наблюдения также свидетельствуют о наличии сложных жевательных привычек, включая движения челюстей более чем в одном измерении, уже на ранних стадиях развития.
Значение и перспективы
Исследование служит важной фундаментальной работой. Учёные планируют дальнейшее изучение черепов, челюстей и структур языка ранних наземных позвоночных по ископаемым остаткам, чтобы уточнить детали эволюции пищевого поведения и перехода позвоночных на сушу.