Вспоминая представителей класса амфибий, можно открыть множество, с виду, малопримечательных животных, о существовании которых можно даже не подозревать. Червяги и другие безногие амфибии как раз из этого числа.
Безногие амфибии очень интересная тематика, история которых проглядывается больше 350 миллионов лет! В этой статье мы познакомимся с историей сразу нескольких групп безногих амфибий, идя от самых древних к более современным группам. Мы пройдёмся по группе древних стегоцефалов аистопод, ознакомимся с историей становления червяг, а также проследим за ответвлениями в сторону безногости среди более "привычных" амфибий, типа амфиум, сирен и даже каменноугольных стегоцефалов, на вроде крассегирина или эогирина!
фактор безногости
Так в чём же причина отказа от конечностей и был ли процесс схожим с тем, что проходил у змей? И тут мы сталкиваемся с главной проблемой безногих амфибий (в первую очередь червяг). Безногие амфибии очень плохо изучены, поэтому количество известной информации о них строго ограничено. О появлении фактора безногости данных животных можно судить лишь исходя из особенностей их жизни и очень, очень редких палеонтологических открытий.
Раз уж о жизни каменноугольных безногих стегоцефалов ничего толком выяснить пока что не получится, мы обратим внимание на современников. Сначала надо обратить внимание на амфиум и сирен, у которых ещё остались рудименты конечностей. Эти два семейства являются водными обитателями, змеевидная анатомия тела которых позволяет оперативно скрываться в иле и заниматься поискам прячущейся в этом же иле добычи, преимущественно, в виде беспозвоночных. Также амфибиям с таким телосложением куда комфортнее пробираться сквозь густую водную растительность и для них открывается больший спектр укрытий, а небольшие конечности помогают животным цепляться за различные объекты.
У червяг же немного больший спектр мест обитания. Помимо водных, существуют ещё виды, обитающие в грунте. Эти хищники уже практически не имеют рудиментов конечностей, или же среди них имеются очень редкие исключения. Так как же червяги и другие безногие амфибии отказываются от своих конечностей?
Работает процесс редуцирования конечностей за счёт генетики, а именно благодаря регуляции работы гомеозисных генов, которые в свою очередь и ответственны за формирование конечностей. Интересно но у змей гены данной группы утратили способность блокировать рёбра, но а безногость развилась немного иным образом.
Да, кстати, подробнее про редуцирование конечностей у змей можно ознакомиться в нашей статье: https://dzen.ru/a/ZIY3R424o2AURwdA
древнейшие из древнейших
Каменноугольный период представлял из себя практически идеальное время для амфибий, рыб и беспозвоночных, благодаря чему этот отрезок времени представляет собой целую кладезь экспериментов. При взгляде на земноводных того периода (имеется ввиду как сами амфибии, так и рептилиоморфы), можно заметить одну достаточно интересную деталь. Из-за обильной растительности, которая произрастала в местах обитания этих животных, а также, вполне вероятно, с спецификой питания, их адаптация пошла путём укорачивания или же полного отказа от конечностей. Причём, этот тип адаптации можно проследить практически в большинстве групп тогдашних четвероногих.
Особый диссонанс произошёл в группе микрозавров, на которой мы сейчас и остановимся. Не смотря на забавное наименование, группа достаточно обильна и делится на немалое количество подгрупп, типа рекумбиростр, тудитанид, гилоплезионтид, гапсидопереиид и др.
Так в чём же выражен диссонанс у микрозавров? Дело в том, что в группе имеются и змеевидные, и более классические формы, а также и такие рода как диплокаулус!
Родов амфибий со змеевидным телом у микрозавров достаточно. Единственный момент, рода и семейства не отказывались от конечностей полностью. Они хоть и были малы, но функционал особо не растеряли, ибо полный отказ запросто мог сулить достаточно серьёзные проблемы, как со стороны резкого ухудшения плавучести в открытых водоёмах, так и с той стороны, что животному попросту было бы нечем зацепиться! (змеи решают проблему с зацепом за счёт наличия чешуи на теле)
В карбонских болотах можно было повстречать не только ползающе-плавающих микрозавров. Некоторые тетраподоморфы решили выкрутиться на полную катушку. Отряд аделоспондилов полностью состоял из таксонов со следующими признаками: крепкий череп покрытый твердой костью, глазницы расположены ближе к передней части черепа, и несмотря на вероятное отсутствие конечностей, у аделоспондилов сохранилась большая часть костного плечевого пояса. Аделоспондилы имеют множество общих черт с другими лепоспондилами, хотя являются ли эти черты примером конвергентной эволюции, является спорным вопросом. Подобно аистоподам и «микрозаврам», они имели очень удлиненные тела, похожие на тела змей и угрей. Кроме того, у них (или большинства из них) отсутствовали конечности (как и у аистопод). Эндрюс и Кэрролл (1991) обнаружили, что все случаи костей передних конечностей у аделогиринид на самом деле были неверными интерпретациями костей с совершенно других участков тела животных.
А теперь начинается немного непонятная кладограммическая неразбериха. Как оказалось, сложность изучения палеозойских тетрапод выявилась в кладистике. Ранее предполагаемо, происходящие от аделоспондилов (открытие летиска доказало совершено обратное), аистоподы (карбонские безногие амфибии) то и делают, что кочуют от лепоспондил к стегоцефалам или же к амниотам. Также, как можно было заметить выше, есть рода амфибий очень схожие с аистоподами, но таковыми не являющиеся (как инферновенатор), но и это прямо нельзя утверждать, т.к., вполне может быть, что эти ребята как-то связаны с микрозаврами. Для удобства, лучше будет остановиться на том моменте, в котором аистопод причисляют как подгруппу лепоспондилов, ибо она самая часто упоминаемая.
эволюционный пробел
С среднего или позднего пермского периода, безногие амфибии начинают обрывать свой след, сохраняя тайну вплоть до ранней юры, образуя пробел в 74 миллиона лет. И тут можно заметить один немаловажный момент, который теоретически может увеличить эволюционный возраст современных безногих амфибий (сейчас речь идёт о червягах).
Упоминаемый выше, раннепермский ринхонкос имеет много общих черт с ранними червягами Eocaecilia, включая удлиненную морду, маленькие конечности и похожий череп. На основании этих особенностей было высказано предположение, что червяги произошли от ринхонкоса или другого близкородственного микрозавра. Кэрролл и Карри (1975), первыми предположившие эту возможную взаимосвязь, отметили сходство височных окон, структуры неба, состава черепной коробки и зубного ряда нижней челюсти. В височной области черепов ринхонкосов и червяг количество костей уменьшено. И ринхонкос, и червяги обладают примитивной комбинацией небных костей, включая эктоптеригоид. У этих двух таксонов также есть ряды зубов на небе в дополнение к краевым рядам на верхней и предчелюстной кости. Кэрролл и Карри также упомянули, что у ринхонкосов и червяг есть плевросфеноид, который соединяет ушно-затылочную часть черепной коробки с сфенетмоидом - характеристика, которую они считали уникальной среди амфибий. Соседние зубные ряды на венечном отростке и зубной кости Rhynchonkos также считались признаком, связывающим его с червеобразными.
Несмотря на это сходство, многие характеристики, предполагавшие тесную связь между ринхонкосом и червягами, сейчас считаются примитивными, конвергентными или неопределенными. Например, у ранних амфибий зубные ряды на небе эволюционировали несколько раз независимо. Общий вид ринхонкосов сходен с червягами, но также и с другими земноводными, у которых самостоятельно развились удлиненные тела. Аделоспондилы, лизорофии, аистоподы и некоторые саламандры имеют увеличенное количество позвонков, которые удлиняют тело. Редуцированные конечности наблюдаются у многих водных или роющих амфибий и не являются уникальными для микрозавров и червяг.
мезозойские обитатели
"Белое" пятно начало рассеиваться с обнаружением Chinlestegophis jenkinsi из позднего триаса Колорадо. Благодаря его открытию начало появляться мнение, что чинлестегофис может находиться у основания древа безногих амфибий, что, вместе с этим, ещё указывает на появление беспанцирных земноводных (все современные амфибии) ещё до триаса. Исследование молекулярных часов этого ископаемого позволило предположить, что отходящая от темноспондилов (отряд амфибий куда входит чинлестегофис) группа Stereospondyli, включая Metoposauridae, эволюционно близка к безногим земноводным.
Если сравнивать с современными червягами, у Chinlestegophis уже отсутствует большая часть черепных сенсорных каналов, хотя вероятно всё ещё был орган боковой линии, а глазницы расположены по сторонам черепа, а не на его дорсальной поверхности.
Один из экземпляров Chinlestegophis был найден в подземном туннеле, что указывает на то, что этот вид хотя бы частично был приспособлен к обитанию под землёй. Трудно сказать, умел ли Chinlestegophis рыть туннели, как современные червяги, или же он был вторичным их обитателем, наподобие раннетриасового стереоспондила Broomistega.
Долгое время, в палеонтологии почти ничего не было известно о мезозойских предках червяг. Практически единственным зацепом в этом промежутке времени был род Eocaecilia, о которой сейчас и пойдёт речь.
Eocaecilia micropodia — вид вымерших земноводных из отряда безногих, типовой и единственный в роде Eocaecilia. Является самым ранним из известных представителей отряда безногих земноводных, обитал во времена нижнеюрской эпохи (199,3—182,7 млн лет назад) в Северной Америке на территории современного штата Аризоны. В целом животное очень похоже на современных безногих земноводных, однако у эоцецилии сохранялись конечности. Имелась крупная хорошо развитая глазница. Глазницу окружали слёзная, предлобная, скуловая, заднелобная и заглазничная кость. Имелся канал для осязательного щупальца. Два ряда зубов на верхней челюсти. Эоцецилия разделяет некоторые характеристики с саламандрами и ныне вымершими амфибиями микрозаврами. Она была небольшого размера, около 15 см в длину. В отличие от современных безногих земноводных, которые полностью безногие, у эоцецилии были маленькие ноги. У современных безногих земноводных плохо развиты глаза и они проводят много времени под землей, а глаза у эоцецилии были несколько лучше развиты. Хотя точное происхождение эоцецилии дискутируется она, вероятно, жила среди предковых тонкопозвонковых или темноспондильных земноводных палеозоя и мезозоя.
Eocaecilia по своему строению приближается к современным видам. У этого ископаемого глазницы значительно меньше, чем у Chinlestegophis, отсутствует барабанная перепонка, а шишковидное тело полностью покрыто костью. Затруднительно указать, когда в эволюции червяг появилось осязательное щупальце, которое развилось из носослёзного протока. Бороздка соответствующая выходу носослёзного протока в глазницу находится у Chinlestegophis и у Eocaecilia на той же позиции, что и бороздка щупальца у примитивной червяги Epicrionops petersi, но полной уверенности, что к этой бороздке крепилось щупальце это наблюдение не даёт. Анатомия Eocaecilia указывает на свершившийся в конце Триаса и в начале Юры переход от факультативного подземного образа жизни к облигатному.
Червягообразные амфибии очень редко попадаются в руки исследователей, т.к. им очень тяжело сохраниться в мезозойских отложениях. Яркий тому пример, Rubricacaecilia monbaroni, чьи остатки были найдены в отложениях позднего юрского — раннего мелового периодов (150,8—140,2 млн лет назад) на территории Северной Африки (Марокко). Будучи небольшими (около 20 см в длину) хищными водными животными, известные находки ограничены голотипом в виде части челюсти.
На этом моменте история червяг снова остаётся неизвестной вплоть до появления современных видов.
появление амфиум
Пока с эволюционной историей червяг, не смотря на некоторые открытия, всё ещё остаётся очень плачевно, эволюция амфиум нам более понятна.
Амфиумы произошли от хвостатых амфибий, типа саламандр, начав свой путь в меловом периоде. Каким образом они дошли до жизни такой, уже объяснять нет смысла, т.к. ничего нового тут нет. Их предки также, как и предыдущие отказавшиеся от конечностей амфибии, просто адаптировались к свободной низше, утратив то что уже не нужно.
Первым представителем семейства амфиумовых можно считать проамфиуму из мела - палеоцена Монтаны (США). Животное известно по скудным остаткам, представленными позвонками. Уже в палеоцене появляется первая амфиума, но, к сожалению, качеством находок она не лучше проамфиумы. Amphiuma jepseni известна лишь по единичной кости черепа. Далее, амфиумы пропадают из поля зрения до миоцена. Об Amphiuma antica нет никакой информации, как фотографий находок. На этом и заканчивается вся история амфиум.
Под конец мы отметим, что про сирен мы не забыли, просто их семейство состоит только из современных видов, и собственно у них пока что нет палеонтологической истории.
итоги
Наверное, это самая тяжёлая статья из имеющихся. Так тяжело не было даже со статьёй по эволюции змей! Доисторические амфибии были одними из самых необычных животных прошлого, из-за чего их и тяжело классифицировать, а ещё тяжелее, разбираться в получившихся кладограммах и классификациях, которые время от времени пересматриваются и обновляются. Но, не смотря на такие моменты, а также на огроменные пробелы, современные безногие земноводные - это очень разноплановые и древние животные, некоторые из которых даже древнее змей! Но что и с теми, что и с другими, вывод один и тот же. Завеса тайны безногих амфибий начинает раскрываться лишь в последние десятилетия.
Большое спасибо, что дочитали статью до конца! Поддержите нас в нашей группе ВКонтакте! Комментируйте, предлагайте свои идеи по палеонтологии и археологии Подмосковья! Подписывайтесь на канал и другие наши группы в соц. сетях!
https://vk.com/public199364274
https://vk.com/public196480973
До связи!
ссылки:
https://dzen.ru/away?to=https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki