Доисторическая панцирная рыба оказалась первым в истории обладателем пресса

Пер Алберг (Per Ahlberg), эволюционный биолог из Уппсальского университета, и его коллеги обнаружили древнейшие останки доисторической панцирной рыбы или плакодермы в формации Гоугоу на западе Австралии.

Ранее в этой местности располагался коралловый риф. Найденные окаменелости представляют собой большую ценность: у древней рыбы, возраст которой составляет 380 миллионов лет, сохранились остатки мышечной ткани.

Как правило, если мягкие ткани "доживают" до наших дней, то палеонтологи располагают лишь плоскими остатками. "Это всё равно что изучать цветок, забытый между страницами в книге", — поясняет Алберг. Но ему и его команде повезло: в останках сохранились объёмные фрагменты мышечной ткани.

Плакодермы были обладателями костного панциря, который защищал всё туловище и голову рыбы. Также они были первыми позвоночными, у которых развились челюсти. Большинство панцирных рыб были плотоядными. Алберг говорит, что по большей части эти древние животные представляли собой страшное зрелище. В октябре 2012 года учёные обнаружили останки крупнейшей плакодермы, длина которой составляла аж 10 метров.

Чтобы понять общую картину, исследователи составили вместе фрагменты мышечной ткани трёх найденных останков. "С помощью Европейского синхротрона мы смогли сделать высококонтрастные рентгеновские снимки доисторической рыбы. Использованная технология была создана специально для реконструкции примерного внешнего вида животных по древним останкам", — рассказывает коллега Алберга Софи Санчез (Sophie Sanchez), которая также является сотрудником синхротрона ESRF.

Главным сюрпризом для учёных стало наличие у древней рыбы абдоминальных мышц ("пресс" у человека). У современных рыб мышцы расположены вдоль туловища, но мышцы живота плакодермы оказались поперечными и располагались перпендикулярно остальному мышечному корсету.

"Абдоминальные мышцы выполняют функцию корсета и не позволяют органам брюшной полости вываливаться наружу. Они есть у всех современных наземных позвоночных, но современным рыбам они не нужны, ведь поддерживающую функцию выполняет вода", — рассказывает Алберг.

До сих пор остаётся неизвестным, зачем древним рыбам понадобились мышцы живота и почему они обладают такой интересной структурой. Есть вероятность, что эти мышцы развились из-за неподвижности наружного панциря. "Эти рыбы имели жёсткий корсет, не хуже того, что приходилось надевать Роджеру Муру во время съёмок фильмов о Джеймсе Бонде", — шутит учёный.

Когда плакодерма плавала, то совершала возвратно-поступательные движения хвостом, но из-за жёсткости панциря вся её задняя часть двигалась вместе с ним. На панцирь действовали мощные силы, способные его повредить, а абдоминальные мышцы, вероятно, служили компенсатором в этом процессе, предполагают учёные.

"Мне такое предположение кажется разумным. Если вся нижняя часть тела рыбы приходит в движение, то возникает риск деформации панцирного покрова. Вероятно, мышцы живота не допускали этого", — соглашается палеобиолог Филипп Андерсон (Philip Anderson) из Амхерстского университета Массачусетса, который не принимал участия в этом исследовании.

Также шведские ихтиологи выяснили, что у плакодерм две пары мышц, которые шли от плечевого пояса до верхней части головы. Эти мышцы наряду с шарнирными суставами отвечали за движения головой. Это помогало рыбам охотиться: "Когда плакодерма открывала рот, она также поднимала вверх собственный череп, что позволяло ей захватывать крупные объекты довольно быстро", — говорит Алберг.

Андерсон считает, что исследование Алберга хоть и даёт ответы на многие вопросы, но и ставит перед биологами новые задачи. Если с мышцами, соединяющими плечевой пояс с головой, всё более или менее ясно, то учёным ещё предстоит найти удовлетворительный ответ на вопрос, зачем же им всё-таки понадобился "пресс".

С результатами работы Алберга и его коллег можно ознакомиться в журнале Science.