Международное исследование доисторических “ реликтовых ” четвероногих, включая саламандру, двоякодышащих двоякодышащих и латимерии, добавляет еще одну перспективу в эволюцию других четвероногих наземных животных, включая родственных животных, таких как лягушки и рептилии, которые живут как в наземных, так и в водных средах. окружающая среда.
Используя микро-КТ и МРТ для создания 3D-моделей голов маленьких животных, исследователи-палеонтологи из Эдинбургского университета, Университета Калгари и Университета Флиндерс пролили свет на то, как пищевые привычки и мозг некоторых из первых наземных форм жизни подготовил их к жизни на суше.
В исследовании, опубликованном в журнале Royal Society Open Science, исследователь из Университета Флиндерса доктор Элис Клемент говорит о переходе от воды к суше у самых ранних четвероногих (спина животных с четырьмя ногами, а не плавниками) в девонский период (359-419 миллионов лет назад) рассматривается как один из величайших шагов в эволюции. Но она говорит, что мало что известно об изменениях в морфологии мозга во время этого перехода.
«Целакант и двоякодышащая рыба – единственные ныне живущие рыбы с лопастными плавниками, но их родственники были потомками рыб, которые первыми покинули воду, чтобы колонизировать землю», – говорит доктор Клемент.
«Мягкие ткани, такие как мозг и мышцы, не сохранились в летописях окаменелостей, поэтому мы изучили мозг живых животных и внутреннее пространство черепа или« эндокаст », чтобы выяснить, как должен был выглядеть мозг ископаемых животных.
"Наш главный вывод заключается в том, что саламандры и двоякодышащие рыбы имеют мозг, очень похожий по размеру и форме друг на друга, в то время как латимерия – это настоящий выброс с крошечным мозгом."
Исследователь из Эдинбургского университета доктор Том Чалландс говорит, что высокотехнологичное сканирование структуры мозга и челюсти у шести саркоптеригов показывает корреляцию между тем, насколько плотно или свободно мозг заполняет череп.
«Впервые мы смогли продемонстрировать взаимосвязь между тем, как мышцы челюсти влияют на то, как мозг находится внутри полости мозга», – говорит первый автор доктор Том Чалландс из Института наук о Земле Эдинбургского университета.
«Когда животные вышли из воды и вышли на сушу, их источники пищи изменились, и мозгу пришлось адаптироваться к совершенно новому образу жизни – другой сенсорной обработке, другому контролю движения, равновесию и так далее», – сказал он. говорит.
«Каждый из этих факторов играет друг против друга, и наша работа в основном показывает, что эффект жевательных (пищевых) изменений сбалансирован с поддержанием черепа, который может поддерживать и защищать мозг."
Он говорит, что некоторые черты этих самых ранних наземных животных отражены и в других современных животных.
"Более того, мы видим сходство между рыбами и наземными животными, что позволяет предположить, что некоторые механизмы мышечного мозга-черепа уже были предназначены для жизни на суше."