Костяная броня первых амфибий могла защищать их от отравления СО2

Первые амфибии появились в конце девонского периода, примерно 365 миллионов лет назад. Эти причудливые животные слабо отличались по своему внешнему виду и образу жизни от рыб и практически не покидали воды. Настоящие сухопутные земноводные появились лишь через 30 миллионов лет, в каменноугольном периоде.

Группа палеонтологов под руководством Кристин Джанис (Christine Janis) из Брауновского университета в городе Провиденс (США) попыталась выяснить, как амфибии боролись с одним из главных препятствий к "прыжку" на сушу - накоплением углекислоты в крови и тканях.

Как объясняют исследователи, все существующие животные выводят СО2 из своего организма двумя путями - через кожу или же через легкие и жабры. Для амфибий и рыб кожа и жабры были "проверенным" методом избавления от углекислого газа. Однако при выходе на сушу крупные размеры многих девонских и каменноугольных земноводных препятствовали эффективному газообмену через кожу, а жабры, если они еще сохранялись, в это время бездействовали.

Кроме того, легкие первых амфибий представляли собой примитивные мешки из губчатой материи. Их было явно недостаточно для нормального газообмена, так как ребра у таких земноводных не двигались, из-за чего те не умели вдыхать и выдыхать воздух.

Джанис и ее коллеги попытались найти решение этой проблемы, изучив окаменелости известных сухопутных и водных земноводных прошлого и анатомию их современных "кузенов". Ранее один из участников группы, биолог Дэниэл Уоррен (Daniel Warren) из университета Сент-Луиса (США), обнаружил, что леопардовые лягушки использовали часть менее важных костей в качестве хранилища излишков углекислого газа.

Руководствуясь этой идеей, палеонтологи попытались найти "склад" углекислоты в костях древних амфибий, сравнив анатомическое устройство предположительно сухопутных педерпесов (Pederpes), полуводных хищников эриопсов (Eryops), полностью водных ватчирий (Whatcheeria) и многих других древних земноводных.

По словам ученых, скелеты относительно "сухопутных" амфибий, за некоторыми исключениями, содержали множество небольших "ненужных" косточек, которые при жизни находились на поверхности кожи земноводных и могли бы "хранить" СО2. С другой стороны, их водные собратья обладали меньшим количеством таких наростов.

"Костяная броня этих животных всегда была загадкой для нас. Было непонятно, чем же она была полезна амфибиям. Мы считаем, что даже небольшое число наростов помогало им оставаться на суше на несколько минут дольше", - пояснила Джанис.

Тем не менее, данные выводы пока остаются гипотезами до их экспериментальной проверки. Ученые планируют изучить структуру таких костей у современных лягушек и некоторых черепах и кайманов, а затем сравнить их с окаменелыми останками древних амфибий.