Дальние родственники млекопитающих, монструозные казеиды оказались водными животными, чем-то напоминавшими морских коров нашего мира. Еще больше сближает их с млекопитающими способ дыхания, активно использовавший диафрагму.
Это открытие европейских палеонтологов означает, что дыхание современного типа возникло еще у общих предков казеид и млекопитающих, то есть примерно на 50 млн лет раньше, чем предполагалось до сих пор >>
«Эволюция порождала довольно странных животных, например – казеид», – рассказал зоолог Боннского университета Маркус Ламберц (Markus Lambertz), посвятивший этим странным созданиям свое новое исследование.
Казеиды (Caseidae) были группой палеозойских ящеров-пеликозавров, живших в пермском периоде и достигавших размеров в несколько метров при весе в несколько тонн. К их бочкообразному туловищу крепились маленькая голова и короткие конечности. После открытия группы в 1910 году палеонтологи решили, что казеиды были экологическими аналогами современных коров, вперевалку бродившими по лугам пермского периода.
Отдельным вопросом всегда был способ дыхания казеид. Их мощные суставы и сочленения сильно ограничивали подвижность грудной клетки, и, соответственно, объем воздуха, доступный для дыхания. Впрочем, расчеты показали, что для спокойно пасущегося растительноядного существа этого вполне достаточно. Но со временем вопросы появились вновь.
Коллега Ламберца по университету, доктор Кристен Шелтон (Christen Shelton) сделал поразительное открытие, изменившее наш взгляд на казеид. «Меня очень удивила структура их костей. Они у всех, даже у молодых, были пористыми, словно у старичков», – сообщил исследователь. Поскольку киты демонстрируют точно такую же архитектуру костей «остеопорозного типа», как назвал ее Шелтон, вывод напрашивался сам собой – казеиды были водными жителями.
«Внезапно обрел смысл бочкообразный торс с короткой шеей и веслоподобными конечностями, которые использовались для плавания», – отметил Ламберц, по мнению которого Caseidae были чем-то вроде «морских коров» палеозоя. Однако такая гипотеза вновь возвращает нас к вопросу о дыхании – ведь животным, время от времени ныряющим за пищей под воду, необходима эффективная и развитая дыхательная система.
Стоит отметить, что, например, люди способны вдыхать примерно три четверти от общего объема своих легких. У китов ситуация довольно близка к нашей, а вот у казеид, судя по прежним реконструкциям, объем вдоха не превышал и половины объема легких. А этого явно недостаточно для активного плавания и периодических погружений. Как же они ухитрялись вести водный образ жизни с таким строением тела?
Вообще, у позвоночных имеется множество приспособлений для глубокого дыхания. Однако наличие всех их, за исключением диафрагмы, были последовательно отвергнуты исследователями. И хотя надежд найти окаменевшую диафрагму у палеонтологов нет, иного объяснения водному образу жизни казеид подобрать невозможно. Дополнительный аргумент в пользу ее присутствия – близкое родство Caseidae с млекопитающими.
Таким образом исследователи пришли к выводу, что диафрагма появилась уже у общего предка казеид и млекопитающих, жившего более 300 млн лет назад – то есть этот орган на 50 млн лет раньше, чем предполагалось. Кстати, эффективная дыхательная система тесно взаимосвязана с эволюцией теплокровности. «Мы до сих пор многого не знаем об этих животных. То был долгий путь к млекопитающим, и появление диафрагмы стало на нем поворотным моментом», – резюмировал доктор Ламберц.
Статья A caseian point for the evolution of a diaphragm homologue among the earliest synapsids опубликована в Annals of the New York Academy of Sciences
Doi: 10.1111/nyas.13264
