Всасывание - эффективный способ питания под водой, и приспособления для его усиления неоднократно эволюционировали у челюстных позвоночных. Единственная группа рыб, его не использующая - это химеры, необычные хрящевые рыбы, которые питаются добычей с твердым панцирем. Сейчас их не так много: гораздо больше известны их родственники: акулы и скаты.
Химеры насчитывают примерно 50 современных видов, большинство из которых обитают на глубине более 500 метров, ведя придонный образ жизни, подобно скатам.
В целом довольно скромная группа рыб, современные представители которых изучены не самым лучшим образом.
Напротив, в каменноугольный период, 359 и 299 миллионов лет назад, разнообразные химеры составляли заметную часть водных экосистем. В новом исследовании палеонтологи из Бирмингемского университета и Сорбоннского университета использовали хорошо сохранившиеся окаменелости одной из этих химер каменноугольного периода, иниоперы, для реконструкции мышц ее черепа. Их результаты показывают, что у иниоперы был обращенный вперед рот и расширяемая глотка, характерные для высокопроизводительных всасывающих питателей. Это наводит на мысль, что в каменноугольном периоде некоторые химеры были всасывающими питателями в толще воды, экологическая ниша, с тех пор монополизированная более современными рыбами.
Традиционно считается, что химеры питаются очень твёрдой пищей (например, моллюсками). В первую очередь, эти представления связаны со строением челюстного аппарата химер, который способен сжимать объекты с силой, превышающей 100 ньютонов.
Иниопера была разновидностью иниоптеригий, группы хрящевых рыб, известных из морских фаун каменноугольного периода.
Иниопера известна по довольно хорошо сохранившимся останкам, которые включают череп, челюсти, плечевой пояс, глоточный скелет и мозг.
“Возможность идентифицировать Iniopera как питающуюся всасыванием рыбу проливает свет на разнообразную роль химер в этих ранних экосистемах”, - сказал ведущий автор доктор Ричард Дирден, исследователь из Бирмингемского университета.
В частности, это говорит о том, что в своей ранней эволюционной истории некоторые химеры населяли экологические ниши, которые сейчас монополизированы лучеперыми рыбами, что далеко от их современной роли в качестве очень специализированных рыб, которые питаются моллюсками в раковинах.
“Поскольку скелеты химер состоят в основном из хрящей, их ископаемые останки часто плоские, и поэтому из них трудно извлечь информацию”.
“Однако, изучая разнообразные формы тела и зубов, исследователи уже знали, что в каменноугольном периоде обитало гораздо больше разнообразных видов химер, чем сегодня”.
Используя методы 3D-визуализации, доктор Дирден и его коллеги реконструировали скелет головы, плеча и горла Иниоперы.
Затем они оценили расположение основных мышц и обнаружили, что анатомия плохо подходит для дробления добычи с твердым панцирем.
“Всасывающее кормление - это метод, используемый многими животными, которые живут под водой”, - сказали исследователи.
“Оно включает в себя создание низкого давления в горле, чтобы втягивать воду и добычу”.
“Чтобы сделать это эффективно, животное должно иметь возможность быстро расширять свое горло и направлять рот вперед к предметам добычи”.
Собственно, соответствующим образом и был устроен челюстной аппарат инеоперы.
Теория всасывающего питания у древних химер также согласуется с другими доказательствами, включая членистоногих, сохранившихся в желудке других образцов.
Источники информации
- Richard P. Dearden et al. 2023. Evidence for high-performance suction feeding in the Pennsylvanian stem-group holocephalan Iniopera. PNAS 120 (4): e2207854119; doi: 10.1073/pnas.2207854119
