Каким образом древние рыбы ощущали окружающую среду в морских глубинах? К данному вопросу международная группа исследователей, в состав которой вошли эксперты из Женевского музея естественной истории (MHNG) и Женевского университета (UNIGE) выяснила, согласно новым данным, некоторые латимерии — рыбы, существовавшие 240 миллионов лет назад, применяли свои легкие для восприятия звуков в водной среде. Полученные, опубликованные в журнале Communications Biology, были получены с помощью синхротронной визуализации — особо мощного метода рентгеновской визуализации. Они проливают новый свет на эволюцию сенсорных систем у позвоночных.
С момента их повторного обнаружения в XX веке латимерии вызывают восхищение у биологов. В настоящее время род включает два вида этих рыб Latimeria, эти животные демонстрируют более близкое родство с наземными позвоночными, чем с другими видами рыб. Хотя современные представители обитают на значительной глубине и используют только жабры для дыхания, их предки, существовавшие около 240 миллионов лет назад, обладали гораздо большим разнообразием форм и мест обитания. У некоторых из них было развитое легкое, защищенное костными пластинами, расположенными по принципу черепицы. Ранее полагалось, что этот орган преимущественно предназначен для дыхания атмосферным воздухом.
Для оценки потенциальных дополнительных возможностей, группа исследователей во главе с Лионелем Кавеном, куратором Музея естественной истории в Женеве, провела анализ окаменелостей латимерий триасового периода, найденных в Лотарингии (Франция). Изучение окаменелостей осуществлялось с использованием Европейского источника синхротронного излучения в Гренобле. Этот ускоритель частиц позволил получить данные о внутренней структуре окаменелостей с точностью до микрометра.
На представленных изображениях отчетливо виден отлично сохранившийся окостеневший легочный мешок с крыловидными костными образованиями на его конце. Кроме того, при исследовании эмбрионов современных латимерий было выявлено наличие канала, связывающего органы слуха и равновесия, которые расположены по обеим сторонам черепа.
На основании этих данных, исследователи полагают, что упомянутые структуры составляли единую систему восприятия. Звуковые колебания, фиксируемые окостеневшим легким, передавались во внутреннее ухо посредством данного канала, что позволяло животному слышать звуки в водной среде. «Предположение основано на сравнении с современными пресноводными видами рыб, например, карпом или сомом. У этих видов плавательный пузырь соединен с внутренним ухом посредством образования, известного как аппарат Вебера. Данная система позволяет им воспринимать подводные колебания и, соответственно, слышать под водой», — рассказывает Луиджи Мануэлли, первый автор исследования.
В настоящее время данная анатомическая особенность выявлена лишь у двух видов триасовых латимерий. Однако, существует вероятность того, что она была более характерна для древних латимерий. «Вероятно, способность к слуху со временем исчезала по мере адаптации предков современных латимерий к обитанию на значительной глубине. Их легкие уменьшались, и потребность в данной системе отпала», — считает Лионель Кавен.
Заслуживает внимания тот факт, что некоторые структуры, относящиеся к внутреннему уху, всё же присутствуют. «Эти анатомические остатки предоставляют ценные сведения об эволюционном развитии рыб, а также, возможно, и наших водных предков», — отмечает исследователь.
[Фото: © L. Manuelli–MHNG]