Более 400 миллионов лет назад в пресных водах Земли плавало странное животное, лишенное челюстей, но обладавшее примитивными грудными плавниками — дальними предшественниками наших конечностей. Находка ее окаменевшей туши позволила ученым впервые увидеть, как именно эволюционировали парные плавники у древних рыб.
Галеаспиды, загадочные бесчелюстные рыбы, просуществовали на Земле около 40 миллионов лет, но ученым были известны в основном по черепам. Тяжелые, защищенные толстой броней, они прекрасно сохранялись в горных породах. Долгое время исследователи полагали, что эти рыбы обладали гладкими веретенообразными телами, как современные миноги.
Однако теперь, похоже, им придется пересмотреть свою точку зрения благодаря находке уникальных окаменелостей: в муниципалитете Чунцин и провинции Хунань на юге Китая обнаружили целые тела пресноводных галеаспид, живших 436 миллионов лет назад. Этот вид назвали туцзяасписом (Tujiaaspis vividus), по наименованию местного народа, причем видовое название — vividus — означает «полный жизни», что подчеркивает великолепную сохранность образцов.
До этого ученые строили теории о происхождении парных плавников, эволюционных предшественников рук и ног, по данным сравнительной эмбриологии, потому как у ископаемых образцов парные плавники либо были уже полностью обособленными, либо их не было, безо всяких переходных форм.
Но на этот раз палеонтологам повезло: на отпечатке тела туцзяасписа отчетливо видны парные выросты по бокам тела, которые начинались сразу за головным панцирем и в виде тонких складок кожи тянулись до кончика хвоста.
Что любопытно, больше века назад ученые уже предполагали, что эволюционным предшественником парных плавников был единый плавник, тянущийся вдоль всего тела, но этой гипотезе не хватало палеонтологических доказательств. Теперь, похоже, они у нее появились, причем даже несколько, ведь туш туцзяасписов нашли не один десяток.
В дальнейшем у рыб сначала обособились мускулистые грудные плавники, с сохранением непрерывного брюшного (так они выглядели у костнощитковых рыб), а затем обособились и парные брюшные плавники, такие как у нынешних акул и карпов.
Судя по всему, парные грудные плавники туцзяасписа действовали как подводные крылья, пассивно создавая подъемную силу без каких-либо мышечных усилий со стороны самих плавников. Эта эволюционная находка оказалась столь удачной, что рыбы с боковыми плавниками быстро вытеснили бесплавниковых родственников, а еще примерно через сто миллионов лет развитие парных плавников привело к появлению первых сухопутных позвоночных.
Исследование опубликовано в журнале Nature.