Недавно обнаруженные окаменелости, принадлежащие видам-предшественникам млекопитающих Brasilodon quadrangularis и Riograndia guaibensis, дают важную информацию о развитии челюсти и среднего уха млекопитающих, раскрывая эволюционные эксперименты, которые происходили на миллионы лет раньше, чем считалось ранее.
Млекопитающие выделяются среди позвоночных особой структурой челюсти и наличием трех костей среднего уха. Этот переход от более ранних позвоночных, у которых была одна кость среднего уха, давно завораживал ученых. Новое исследование изучает, как предки млекопитающих, известные как цинодонты, развили эти особенности с течением времени.
Используя КТ-сканирование, исследователи впервые смогли в цифровом виде реконструировать челюстной сустав этих цинодонтов. Исследователи обнаружили контакт «в млекопитающем стиле» между черепом и нижней челюстью у Riograndia guaibensis, вида цинодонтов, который жил за 17 миллионов лет до ранее известного старейшего образца этой структуры, но не нашли его у Brasilodon quadrangularis, вида, более тесно связанного с млекопитающими.
В работе, опубликованной в журнале Nature, указывается, что определяющая черта челюсти млекопитающих эволюционировала несколько раз в разных группах цинодонтов, раньше, чем предполагалось.
Эти результаты показывают, что предки млекопитающих экспериментировали с различными функциями челюстей, что привело к независимой эволюции «млекопитающих» черт в различных линиях. Оказывается, ранняя эволюция млекопитающих была гораздо более сложной и разнообразной, чем считалось ранее.
«Обретение млекопитающим челюстного контакта стало ключевым моментом в эволюции млекопитающих», - пояснил ведущий автор исследования Джеймс Роусон из Бристольской школы наук о Земле. «Эти новые бразильские окаменелости показали, что разные группы цинодонтов экспериментировали с разными типами челюстных суставов, и что некоторые черты, которые когда-то считались уникальными для млекопитающих, многократно эволюционировали и в других линиях».
Это открытие имеет большое значение для понимания ранних стадий эволюции млекопитающих, демонстрируя, что такие особенности, как челюстной сустав млекопитающих и кости среднего уха, развивались лоскутным, или мозаичным, образом у разных групп цинодонтов.
«За последние годы эти крошечные ископаемые виды из Бразилии принесли замечательную информацию, которая обогатила наши знания о происхождении и эволюции особенностей млекопитающих. Мы только в начале пути, и наше многонациональное сотрудничество вскоре принесет больше новостей», - сказал соавтор исследования Агустин Мартинелли из Аргентинского музея естественных наук в Буэнос-Айресе.
Исследовательская группа стремится продолжить изучение ископаемых остатков Южной Америки, которые оказались богатым источником новой информации об эволюции млекопитающих.
«Нигде в мире нет такого разнообразия форм цинодонтов, тесно связанных с древнейшими млекопитающими», - отметила профессор Марина Соарес из Национального музея Бразилии.
Объединив эти результаты с уже имеющимися данными, ученые надеются углубить свое понимание того, как функционировали ранние челюстные суставы и как они способствовали развитию млекопитающих.
«Исследование открывает новые возможности для палеонтологических исследований, поскольку эти окаменелости представляют собой бесценные свидетельства сложных и разнообразных эволюционных экспериментов, которые в конечном итоге привели к появлению современных млекопитающих», - резюмировал Джеймс.
