Способность к регенерации, то есть к восстановлению утраченных органов, хорошо известна у современных животных. В летописи окаменелостей, однако, ее следов практически не встречалось, пока немецкие палеонтологи специально не занялись поисками признаков регенерированных конечностей у ископаемых существ.
В наши дни самые выдающиеся способности к регенерации демонстрируют саламандры. Эти земноводные способны отрастить даже откушенную хищником лапу, что является наиболее значимым проявлением регенерации у позвоночных из известных науке. Лягушки могут продемонстрировать нечто подобное только на стадии головастиков, а среди рептилий достойны упоминания разве что некоторые ящерицы, отбрасывающие в случае опасности собственный хвост и затем восстанавливающие его практически в полном размере.
Очевидно, что регенерация была знакома уже древним предкам этих животных, но найти этому документальные свидетельства оказалось не так-то просто. Как правило, ископаемые остатки позвоночных представляют из себя неполные фрагменты скелетов, и понять по ним, имела ли место регенерация у данного конкретного экземпляра, практически невозможно. Поэтому ученые из берлинского Музея естественной истории и Института эволюции и биоразнообразия Лейбница занялись поисками массового и при этом хорошо сохранившегося ископаемого материала.
Идеально подходящими для их целей оказались озерные отложения пермокарбонового возраста (310-280 млн лет назад), известные с юго-запада Германии и содержащие десятки скелетов примитивных амфибий Micromelerpeton crederni. Благодаря бескислородному режиму, установившемуся в глубоких частях древних озер, у местных ископаемых остатков сохранились даже такие тонкие детали строения, как жабры, содержимое желудков и рисунок чешуи.
При внимательном изучении окаменелостей микромелерпетонов выяснилось, что многие из них обладали аномально развитыми конечностями. Довольно часто, например, кости одной из лап оказывались слиты вместе. Другими широко распространенными аномалиями стали дополнительные, более тонкие пальцы, а также пальцы с нестандартным числом косточек.
«Точно такие же аномалии развития конечностей обычно наблюдаются после травм у современных саламандр», – рассказал биолог Калифорнийского университета Дэвид Гардинер, по мнению которого, если судить по современным саламандрам, то Micromelerpeton обладали ничуть не худшей способностью к регенерации. «Сходство между паттернами аномалий, вызываемых регенерацией конечностей, у современных саламандр и Micromelerpeton, просто поражает, – констатируют авторы исследования. – Это наводит на мысль о существовании общих молекулярных механизмов, все еще работающих в современных саламандрах точно так же, как они делали это 300 млн лет назад в микромелерпетонах».
Статья Early evolution of limb regeneration in tetrapods: evidence from a 300-million-year-old amphibian опубликована порталом Proceedings of the Royal Society B
Doi: 10.1098/rspb.2014.1550
