Ученые перебрали позвоночник с помощью рентгеноскопического синхротрона

Исследователи впервые сумели восстановить запутанную трехмерную структуру позвоночника наиболее ранних четвероногих животных.

Высокоэнергетический рентген и новый протокол получения данных позволили ученым реконструировать позвоночники окаменелостей возрастом 360 млн лет с беспрецедентной детализацией и пролить новый свет на то, как первые позвоночные животные вышли из воды на сушу.

Результаты опубликованы в издании Nature.

Международную группу ученых возглавили Стефани Пирс из Королевского ветеринарного колледжа в Лондоне и Дженнифер Клак из Кембриджского университета. Также в группу вошли ученые из университета Упсалы (Швеция) и ESRF в Гренобле (Франция).

Тетраподы — это позвоночные с четырьмя конечностями, которые сегодня представлены амфибиями, рептилиями, птицами и млекопитающими. Примерно 400 млн лет назад первые четвероногие животные были первыми позвоночными, которые вышли на мелководье и стали использовать для передвижения четыре конечности. То, как произошел их выход на сушу, является предметом интенсивных споров среди биологов и палеонтологов.

Все четвероногие животные имеют позвоночник — костную структуру, традиционную для всех позвоночных видов, включая рыб, от которых произошли тетраподы. Позвоночник или спинной хребет сформирован из позвонков, составленных в ряд, начиная с головы и заканчивая хвостом. В отличие от позвоночника живущих тетраподов (например, людей), у которых каждый позвонок состоит из отдельной кости, позвоночник первых позвоночных состоял из множества костей.

«Более ста лет первые тетрапода обладали позвоночником, состоящим из трех наборов костей — одна спереди, одна сверху и пара сзади. Однако проанализировав окаменелость с помощью рентгеноскопического синхротрона, мы обнаружили, что этот традиционный взгляд фактически необходимо перевернуть с ног на голову», сказала Стефани Пирс, ведущий автор статьи.

Рентгенные снимки с высоким разрешением позволили ученым обнаружить, что первая кость позвонка на самом деле была последней. И хотя это напоминает вполне тривиальную ошибку, перестановка в позвоночной структуре производит всеобъемлющее разветвление функциональной эволюции спинного хребта тетраподов.

14.01.2013