Давно принятая теория происхождения позвоночных, опровергнутая окаменелыми личинками миноги


Новое исследование окаменелых миног, датируемых более 300 миллионами лет назад, бросает вызов давней теории об эволюционном происхождении позвоночных (всех животных с позвоночником). Результаты опубликованы 10 марта в научном журнале. Природа.

Миноги – это древние, лишенные челюсти, похожие на угрей рыбы, которые возникли около полмиллиарда лет назад, и они уже давно дают представление об эволюции позвоночных. Теперь ученые из Канадского музея природы, Чикагского университета и Музея Олбани в Южной Африке сообщают о своем анализе десятков крошечных окаменелостей, которые отслеживают этапы жизни и рост древних миног, от вылупившихся птенцов до молодых особей и взрослых.

Их результаты противоречат устоявшемуся мнению, что слепые, фильтрующие личинки современных миног (называемых ammocoetes) являются наследием предков всех живых позвоночных. Новые находки окаменелостей показывают, что детеныши древних миног совершенно не похожи на своих современных собратьев-личинок.

«Мы практически исключили миног из-за предков позвоночных», – объясняет ведущий автор исследования Тецуто Мияшита, доктор философии, из Канадского музея природы. «Итак, теперь нам нужна альтернатива».


Мияшита объясняет, что у миног любопытный жизненный цикл. «После вылупления личинки современных миног зарываются в русло реки и фильтруют корм, прежде чем в конечном итоге превращаются в кровососущих взрослых особей. Личинки настолько отличаются от взрослых особей, что ученые первоначально думали, что они принадлежат к другому виду. Даже после того, как выяснилось, что они всего лишь взрослые особи. На ранней стадии жизненного цикла миноги ученые увидели в этих, казалось бы, примитивных личинках образ наших далеких предков ».

Недавно обнаруженные окаменелости миноги меняют эту историю. Окаменелости, принадлежащие четырем вымершим видам, были обнаружены в Южной Африке и Соединенных Штатах (Иллинойс и Монтана) и имеют возраст от 310 до 360 миллионов лет. Исследователи обнаружили, что самые маленькие особи, длиной всего 15 мм (размером с ноготь), все еще несли желточный мешок, что свидетельствует о том, что они только что вылупились перед смертью. Дальнейшее обследование показало, что у этих молодых особей уже были большие глаза и они были вооружены зубастыми присосками – характеристики, которые у современных видов миног развиваются только у взрослых особей.

«Примечательно, что у нас достаточно образцов, чтобы реконструировать траекторию от вылупления к взрослой особи в нескольких независимых линиях ранних миног», – сказал Майкл Коутс, доктор философии, профессор биологии из Калифорнийского университета в Чикаго и соавтор исследования вместе с Робом Гессом. , Доктор философии в Музее Олбани и Кристен Титджин из Канзасского университета. «Каждый из них показывает один и тот же образец: личинка была похожа на миниатюрную взрослую особь».

Исследователи говорят, что эти результаты противоречат 150-летнему эволюционному повествованию о том, что современные личинки миноги с их любопытным жизненным циклом позволяют заглянуть в глубинные предковые состояния позвоночных. Продемонстрировав, что древние миноги никогда не проходили через ту же слепую стадию фильтрации, которая наблюдается у современных видов, исследователи опровергли общепринятую модель предков, используемую в учебниках.

После изучения летописи окаменелостей исследователи теперь полагают, что вымершие панцирные рыбы, известные как остракодермы, могли бы вместо этого представлять лучших кандидатов на роль корня генеалогического древа позвоночных, тогда как современные личинки миноги являются более поздним эволюционным нововведением.