Вчені розкрили одну з найдавніших загадок еволюції: з’ясувалося, що кісткова «броня» у шкірі рептилій виникала не один раз, а незалежно в різних групах ящірок. Ба більше, деякі види змогли повернути цю особливість після того, як втратили її мільйони років тому.
Дослідження, опубліковане в журналі Biological Journal of the Linnean Society, охопило понад 320 мільйонів років еволюції. Науковці проаналізували 643 сучасні та викопні види рептилій, щоб простежити, як змінювалися так звані остеодерми — маленькі кісткові пластини, що формуються безпосередньо в шкірі.
Що таке остеодерми
Остеодерми можна побачити у багатьох тварин. Саме вони створюють броньовані щитки крокодилів, панцирі деяких ящірок та захисні структури в динозаврів. Такі утворення не є частиною внутрішнього скелета — вони розвиваються у верхніх шарах шкіри.
Цікаво, що кісткова тканина спочатку з’явилася саме на поверхні тіла. Найдавніші хребетні, які жили близько 475 мільйонів років тому, мали зовнішній кістковий покрив, тоді як повноцінний внутрішній скелет сформувався значно пізніше.
Захист, що виникав знову і знову
Довгий час біологи сперечалися, чи успадкували всі рептилії таку броню від спільного предка, чи вона виникала незалежно в різних еволюційних гілках.
Нове дослідження дало чітку відповідь: остеодерми формувалися багаторазово. Це означає, що природа неодноразово «винаходила» одну й ту саму захисну стратегію у різних тварин.
Більшість сучасних ящірок отримали кісткову броню в юрському та крейдовому періодах понад 100 мільйонів років тому. У той час Землею ходили такі гіганти, як Brachiosaurus, Allosaurus та Stegosaurus.
Неймовірне повернення броні
Особливо зацікавили дослідників варани, яких в Австралії часто називають гоаннами. Предки цих ящірок колись повністю втратили кістковий захист. Імовірно, це сталося тому, що швидкий і активний спосіб життя вимагав легшого тіла.
Але приблизно 20 мільйонів років тому, коли предки варанів потрапили до Australia, ситуація змінилася. Клімат ставав дедалі посушливішим, і остеодерми з’явилися знову. Науковці вважають, що ця природна броня могла допомагати зменшувати втрату вологи та забезпечувати додатковий захист у суворих умовах.
Виклик законам еволюції
Це відкриття ставить під сумнів так званий закон Долло — гіпотезу, згідно з якою складна ознака, втрачена в ході еволюції, не може з’явитися повторно. Варани стали єдиним відомим прикладом серед ящірок, коли складна анатомічна структура не лише зникла, а й повернулася через мільйони років.
Чому це важливо
Результати дослідження показують, що еволюція не рухається за прямою лінією. Вона постійно реагує на зміни клімату, середовища та способу життя тварин.
Це відкриття допоможе краще зрозуміти, як формуються кістки, які гени за це відповідають і чому подібні структури виникають у різних видів знову і знову. Історія кісткової броні рептилій доводить: природа здатна повторно використовувати вдалі рішення, навіть якщо вони були втрачені десятки мільйонів років тому.