Змеи довольно успешная группа животных, которая сумела освоить практически все доступные среды: подземные, наземные, морские и даже планировать в воздухе научились. Всего насчитывается более 3 500 тысяч видов. Они присутствуют на всех континентах (конечно, кроме Антарктиды). Но, к сожалению, не смотря на огромный интерес со стороны палеонтологов, до сих пор не очевидно, какая ящерица и по каким причинам решила отказаться от ног.
Конечно, не следует упрощать, змея - это не ящерица на животе. Грудная клетка полностью редуцирована, а внутренние органы вытянулись и сместились вдоль всего тела, нет плечевого пояса, а у большинства и таза. До 80 % позвонков это рёбра. Кожа со стороны живота изменена для лучшего сцепления с поверхностью.
Очевидно, что для столь глобальных перестроек необходимы серьёзные изменения в образе жизни. Среди исследователей закрепились три теории:
1. Морская
Когда у животного укорачиваются или, как в нашем случае, вовсе редуцируются ноги, переход к водному образу жизни - первый подозреваемый. Действительно, для стиля плавания змей лучше избавиться от ног, для улучшения обтекаемости тела. И до сих пор известно много змей, ведущих водный или полуводный образ жизни.
Предполагают, что предки змей могли изначально вернуться в воду, где потеряли ноги и потом уже как змеи начали заново осваивать сушу. В таком случае змеи - это первые вторичносушные (?) животные.
2. Наземная
Ящерицы начали осваивать разрастающиеся широколиственные леса. По всей видимости уже предки змей избрали для себя засадный тип охоты и зарывались в лесную подстилку. Так же это неплохой способ спрятаться от хищников и самому быть не съеденным. При таком сценарии так же должен был пойти отбор на уменьшение конечностей.
Утрата ног у ящериц происходила независимо, как минимум 20 раз. Да и сейчас вполне себе существуют безногие наземные ящерицы.
Так что змеи - это не уникальное явление. Основным отличием от ящериц является устройство черепа. Примитивные змеи несут в себе все признаки пасти ящерицы, но в процессе эволюции происходит постепенное открепление верхней челюсти от нижней, а вместо жёсткого соединения появляются подвижное сочленение и многочисленные связки. У большинства современных змей многие кости черепа подвижны относительно друг друга.
3. Подземная или роющая
Тут всё понятно и логично. Обтекаемая форма тела и сцепление с поверхностью всем брюхом лучше подойдут для жизни в норах.
В 2015 году вышли сразу два крупных исследования, которые убедительно доказывали, что: во-первых, предок всех змей был крупным ночным хищником и жил в лесу (Йельский Университет) и во-вторых, змеи определённо потеряли свои ноги, когда их небольшие предки начали рыть норы и жить в земле (Эдинбургский Университет). И ни к методам, ни к выводам ни там ни там не придерёшься. Ну хотя бы водную теорию в том году никто не доказал и на том спасибо.
Помимо теории о ночном хищнике, исследователи из Йельского Университета представили своё видение предка современных змей - у него должны быть небольшие задние ноги и полностью исчезнувшие передние. И что приятно, в 2019 году таки были найдены такие змеи, ровно в меловом периоде, где и возникли все современные виды.
В 2016 году генетики доказали, что потеря ног осуществилась через "отключение" гена, кодирующего образование почек конечностей у эмбрионов позвоночных. Сами гены не редуцированы, они просто "забывают" включаться в нужный момент. Так же в статье прозвучала версия, что скорее всего на каком-то этапе эволюции змеи возвращали себе ноги.
Возвращали или нет - это вопрос спорный, но первые 70-100 млн лет своего существования задние ноги у змей были.
В 2018 году было проведено обширное исследование. Учёные сопоставили геометрические и морфологические параметры черепов современных чешуйчатых рептилий (это отряд объединяющий змей, ящериц и двуходок) с имеющимися ископаемыми видами змей. Черепа пресмыкающихся, ведущих норный, наземный и морской образ жизни отличаются. И исходя из логики, что форма черепа зависит от среды обитания и образа жизни, необходимо понять к черепу какой современной змеи или ящерицы ближе всего ископаемые экземпляры?
Результаты исследования нельзя назвать однозначными: предком всех современных видов змей, скорее всего были роющие змеи, ведущие норный образ жизни. Однако, современные змеи начали формироваться, как ни парадоксально, в мел-палеогеновое вымирание 66 млн лет назад (на освобождённой вымиранием земле у змей началось активное видообразование), а примитивные змеи появились ещё 160-170 млн лет назад и вот они скорее всего жили в лесной подстилке.
Что в итоге? А в итоге получаем, что палеонтологам ещё копать и копать. В период между 168 и 100 млн лет катастрофически мало находок и все они противоречивы. Строение челюсти говорит об одном, а строение внутреннего уха ему противоречит. Но пока что теория водного происхождения в отстающих, в её защиту за последние 10 лет я не нашла ни одного исследования.
Почему общего предка змей разжаловали в ящерицы (материал моих коллег с канала Вымершие Животные Вики)
Про 100% водного ящера и его эволюционные приобретения - ихтиозавр.
Спасибо за прочтение. И вопрос: эволюцию каких животных Вы хотели бы узнать? На подходе черепахи и киты, но моя фантазия на исходе. Помогайте!
