Черепа древних двоякодышащих рыб рассказали об эволюции мозга позвоночных

Международная команда ученых под руководством исследователей из Университета Флиндерса (Австралия) сравнила подробные 3D-модели черепов шести ископаемых и двух современных видов двоякодышащих рыб. Результаты исследования, опубликованные в журнале eLife, помогают лучше понять эволюцию мозга двоякодышащих рыб, что в свою очередь может пригодиться при описании самых первых четвероногих животных.

Двоякодышащие рыбы — древняя группа пресноводных костных рыб, обладающих как жаберным, так и легочным дыханием. Они появились в девонском периоде и сохранились до наших дней. Эти рыбы — наиболее близкие родственники четвероногих животных, поэтому их исследования могут многое рассказать об эволюционной истории.

Ученые сосредоточились на нервной системе древних двоякодышащих рыб. Мягкие ткани плохо сохраняются в палеонтологической летописи, однако о строении мозга может многое поведать череп. Авторы использовали рентгеновскую томографию для изучения эндокранов шести палеозойских двоякодышащих рыб, окаменелости которых нашли в Австралии, США, России и Германии, и двух современных представителей этой группы. Эндокран представляет собой рельеф внутренней стороны черепной коробки, позволяющий сделать некоторые выводы о строении мозга животного.

Как показало исследование, мозг двоякодышащих рыб развивался на протяжении всей их 400-миллионной истории. При этом наиболее изменчивой оказалась обонятельная область. У некоторых видов они претерпела значительное удлинение.

Двоякодышащие рыбы гораздо больше полагались на обоняние, нежели на зрение, когда ориентировались в окружающей среде, что сильно отличало их от всех остальных рыб. Вероятно, это может быть связано со сменой места обитания. Двоякодышащие рыбы предпочитают не толщу воды, а прибрежные мелководья.

Понимание того, как мозг двоякодышащих рыб менялся в течение их эволюционной истории, помогает узнать, как мог выглядеть мозг первых четвероногих, которые вышли на сушу около 350 миллионов лет назад, а также выяснить, какие органы чувств играли в их жизни главную роль.