Исследование показало, что задолго до того, как позвоночные вышли на сушу, некоторые организмы двигались асимметричной походкой.
Когда гепарды преследуют добычу, они передвигаются асимметричным аллюром — точнее, галопом, как и лошади — их передние и задние конечности двигаются попарно. Саламандры, напротив, бегают симметричной походкой — их левая и правая конечности двигаются друг напротив друга.
Исторически ученые считали, что симметричная походка была эволюционно более древней — саламандры были моделью того, как двигались первые наземные животные. И наоборот, считалось, что асимметричные походки, со временем развились независимо у разных видов.
Но новое исследование предлагает другую версию, согласно которой асимметричная походка существовала у животных, живших более 400 миллионов лет назад в древних океанах, задолго до того, как позвоночные вышли на сушу.
Асимметричные аллюры лежат в основе скоростей, достигаемых гепардами, борзыми и кенгуру.
«Вот почему так много людей думали, что это чисто млекопитающие «инновации»», — объяснил Майкл Гранатски биолог-эволюционист из Нью-Йоркского технологического института и один из авторов исследования.
Однако накапливались данные, свидетельствующие о том, что асимметричная походка, возможно, возникла не так недавно, как считалось раньше, и что она определенно не была характерна исключительно для млекопитающих. Так, исследователи обнаружили, что галопом передвигаются некоторые виды крокодилов, также существует, по крайней мере, один вид морских черепах, который «прыгает» под водой, а ведь есть еще рыбы, которые ходят по дну океана.
« У африканских двоякодышащих рыб вместо ножек, по сути, маленькие “лапшички”, но они способны ходить по дну. И из 10 ее шагов половина будет симметричной, а половина — асимметричной».
Это побудило исследователей пересмотреть свои представления о том, как развивались асимметричные движения. Из выборки из 308 живых видов челюстных позвоночных, включая млекопитающих, рептилий и других животных, команда составило древо эволюционных отношений между видами. Каждому виду, который не мог двигаться асимметрично присваивалось 0 баллов, и 1 балл, если мог. Затем они протестировали ряд потенциальных моделей эволюции асимметричной походки, чтобы увидеть, какая из них лучше всего соответствует данным.
Модель, которая оказалась наиболее вероятной, не накладывала никаких ограничений на то, как могла развиваться асимметричная походка, а «выигрыши» и «потери» асимметричных походок происходили свободно с течением времени.
По словам Эрика МакЭлрой, биолога из Чарльстонского колледжа и соавтора исследования, полученная модель и показала примерно 75-% вероятность того, что предок челюстных позвоночных более 400 миллионов лет назад имел асимметричную походку, и что она могла быть как утрачена, так и приобретена по мере эволюции.
При этом исследователи признают, что их теорию пока сложно подтвердить.
«Когда вы пытаетесь оценить, как двигалось то, что было мертво в течение 400 миллионов лет, приходится немного строить догадки», — отметил МакЭлрой.
Читать далее
Самое большое генеалогическое древо человечества показало историю нашего вида
Почему Ганимед — самый странный спутник и есть ли на нем жизнь