Как позвоночные постепенно осваивали сушу

Выход позвоночных на сушу не был одним прыжком «рыбы в человека». Он занял десятки миллионов лет и включал изменения плавников, конечностей, дыхания, органов чувств, кожи и размножения. Первые четвероногие ещё оставались тесно связаны с водой.

От лопастепёрых рыб к четвероногим

Ближайшие вымершие родственники четвероногих относились к лопастепёрым рыбам. Их парные плавники содержали кости, соответствующие основным элементам будущей конечности. Но плавник с костями ещё не означает животное, которое жило на суше: такие структуры могли помогать двигаться по мелководью и среди растительности.

Ископаемая летопись показывает не прямую цепочку из нескольких «предков», а разветвлённое дерево животных с разным сочетанием рыбьих и наземных признаков.

Ихтиостега была переходной формой?

Ichthyostega жила в позднем девоне около 365 миллионов лет назад и имела пальцы, лёгкие и мощный скелет, но также сохраняла хвост с плавниковой складкой и множество водных черт. Она не была «первой амфибией» и не является прямым предком современных земноводных.

Трёхмерное моделирование суставов показывает, что её движение не напоминало обычную ходьбу современной ящерицы или собаки. Вероятнее всего, животное могло подтягиваться и перемещаться короткими отрезками, но по-прежнему проводило значительную часть жизни в воде.

Почему ранние четвероногие зависели от воды

Икра без защитной оболочки и личиночные стадии требовали водоёмов. Полностью независимое размножение на суше появилось позже у амниот – линии, от которой произошли рептилии, птицы и млекопитающие. Поэтому первые четвероногие освоили берег и мелководья раньше, чем действительно стали сухопутными животными.

Диметродон не был динозавром

Dimetrodon жил в ранней перми, примерно за 40 миллионов лет до первых динозавров. Он относился к синапсидам – ветви, куда входят млекопитающие, а не к рептилиям в современном кладистическом смысле. Его парус мог участвовать в теплообмене и демонстрациях, но одна функция не доказана окончательно.

Циногнат и линия млекопитающих

Cynognathus был триасовым цинодонтом, одной из ветвей синапсид. Его череп и зубы действительно имеют признаки, сближающие цинодонтов с млекопитающими, но он не был прямым предком человека или собак. Шерсть и молочные железы у циногната напрямую не сохранились, поэтому их нельзя выдавать за установленный факт.

Что изменилось после освоения суши

• конечности и позвоночник стали лучше переносить вес тела вне воды;
• шея позволила поднимать голову независимо от плечевого пояса;
• лёгочное дыхание и органы чувств приспосабливались к воздуху;
• позднее амниотическое яйцо сделало размножение менее зависимым от открытой воды.

Продолжение истории – на страницах об ихтиостеге, о кистепёрых рыбах, о диметродоне и о цинодонтах.