№02 февраль 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Саламандра с острова Скай

Саламандры, или, по-другому, хвостатые амфибии, — земноводные животные, внешне напоминающие ящериц. Считается, что впервые они появились на Земле ещё в конце триасового периода одновременно с динозаврами — около 230 миллионов лет назад. Сегодня на планете насчитывается более 760 видов этих животных. Палеонтологи по всему миру неоднократно находили отдельные кости древнейших представителей подобных амфибий. Полный же скелет архаичной саламандры исследователям встретился лишь один раз — в 1970-х годах на территории Казахстана. Это были остатки вида Karaurus sharovi, который обитал на планете в конце юрского периода, то есть примерно 150 млн лет назад. И вот группа палеонтологов из Великобритании*, в работе которой принял участие и сотрудник Санкт-Петербургского государственного университета Павел Скучас, открыла второй целиком сохранившийся скелет доисторической хвостатой амфибии. Причём это самый древний полный скелет саламандры, который когда-либо удавалось обнаружить: по оценкам палеонтологов, находке не менее 166 млн лет.

Цифровое изображение костей доисторической хвостатой амфибии, образующих полный скелет. Костные остатки найдены в трёх блоках породы, которые представлены на рисунке в виде прозрачных контуров. Визуализация выполнена на основе компьютерной томографии найденных остатков древнего животного. Рисунок Elizabeth Griffiths, Lucy Hill, Roger Benson, Marc Jones (с изменениями) из статьи: Jones M., Benson R., Evans S. Ancient salamander was hidden inside mystery rock for 50 years — new research // The Сonversation — Published: July 15, 2022 (Creative Commons). Источник: The Conversation — Published: July 15, 2022 (Creative Commons).
Наука и жизнь // Иллюстрации

Окаменелости амфибии палеонтологи раскопали в среднеюрских отложениях на острове Скай в Шотландии. Часть скелета была найдена ещё в начале 1970-х годов, однако в то время кости не были идентифицированы. Палеонтологические экспедиции на остров Скай возобновились в 2004 году, и в 2016-м там были обнаружены фрагменты, которые, как выяснилось позже, составляют одно целое с находкой 1971 года.

Профессор Павел Петрович Скучас рассказал, что скелет располагался в нескольких блоках породы, которые были извлечены, отсканированы на компьютерном томографе и визуализированы в специальных программах, то есть была проведена 3D-реконструкция каждой кости древнего земноводного. Таким образом исследователи установили, что скелет принадлежит саламандре неизвестного ранее вида из рода Marmorerpeton. Представители этого вымершего рода обитали на территории современной Великобритании около 166—168 млн лет назад.

Marmor в переводе с латинского означает «мрамор». Саламандры Marmorerpeton получили своё название в честь мраморных карьеров, в которых обнаружили первые изолированные остатки этих амфибий. Найденная на острове Скай саламандра очень похожа на других представителей Marmorerpeton, но имеет несколько значимых отличительных черт, из чего учёные заключили, что находка — новый, ранее неизвестный и не описанный вид. Палеонтологи назвали его Marmorerpeton wakei — в память о Дэвиде Вейке, американском биологе, исследователе эволюции саламандр — и задались вопросом, где этот вид должен находиться на общем эволюционном древе и кто его ближайшие родственники. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сопоставили признаки Marmorerpeton wakei с характеристиками других известных доисторических саламандр.

Подробную информацию о каждом роде и виде саламандр палеонтологи внесли в специальную матрицу в виде цифрового кода. Каждая цифра в нём обозначала наличие, отсутствие или какие-то другие параметры конкретного признака, по которому сравнивали животных. В сравнительную выборку вошли данные о современных саламандрах (которые относятся к так называемой кроновой группе) и их ближайших предках, а также о примитивных стволовых амфибиях — более архаичных, чем прямые предки современных саламандр. Сведения о древних среднеазиатских и сибирских амфибиях для исследования предоставили палеонтологи СПбГУ, которые ранее находили и описывали этих животных.

На основе полученной матрицы с помощью специальных компьютерных программ было создано новое дерево родства (филогенетическое дерево), перевернувшее взгляд на происхождение ныне живущих хвостатых амфибий — представление о родственных связях всех саламандр и ранних этапах их эволюции. Оказалось, что часть хвостатых амфибий, которые считались кроновыми, то есть древнейшими представителями современных саламандр, на самом деле — более примитивные и относятся к стволовой группе.

Палеонтологи считают, что новые знания о саламандрах весьма важны, ведь эти животные интересны с точки зрения их способности к регенерации частей тела и даже органов. Например, у них регенерируют не только хвост и лапы, но и спинной мозг, часть головного мозга, хрусталик глаза, внутренние органы. Если понять, как это происходит, человечество, возможно, научится пользоваться этими механизмами. Кроме того, изучая саламандр, можно узнать, как передвигались первые наземные позвоночные животные с лапами и как некоторые организмы всю жизнь пребывают в виде личинок и при этом дают потомство. Например, отдельные амфибии после вылупления из икринок могут с равной вероятностью остановиться в развитии на личиночной стадии и остаться жить в воде или превратиться во взрослую особь и выйти на сушу. Такая способность не наблюдается больше ни у одного из позвоночных животных.

Результаты исследования опубликованы в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».

По информации пресс-службы Санкт-Петербургского университета и журнала «The Conversation».

Комментарии к статье

* В группу вошли сотрудники Лондонского университетского колледжа, Оксфордского университета, Национального музея Шотландии и Лондонского музея истории.

Другие статьи из рубрики «Вести из лабораторий»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее