Открытие года — Змеи с ногами удивили зоологов

В черепе одной из древнейших змей, Najash rionegrina, отсутствовали выросты костей, окружающие части внутреннего уха — а они считались одной из основных характеристик скелета этой группы рептилий. К такому выводу пришли палеонтологи, изучив строение восьми черепов N. rionegrina, которые нашли недавно в Аргентине. Также они показали, что змеи с задними конечностями и примитивными чертами строения черепа существовали много миллионов лет — а раньше такой план тела считали кратковременной переходной формой. Об этом сообщается в Science Advances.

Змеи — крупная группа (подотряд) современных рептилий, в него входит более 3700 видов, и обитают они почти на всех материках и крупных островах. Однако об эволюции этих животных известно довольно мало. Понятно, что они произошли около 125 миллионов лет назад от ящериц, скорее всего, близких к варанам и безногим ящерицам. Наиболее вероятно, что предок змей был роющим. В ходе эволюции эти рептилии потеряли все кости передних конечностей, а многие — ещё и все кости задних конечностей (однако у питонов и удавообразных и сейчас есть рудименты задних ног — коготки по бокам анального отверстия). Череп лишился височных дуг и скуловых костей, а одно из легких в большинстве случаев перестало полноценно работать.

Ископаемые скелеты змей редко сохраняются, поскольку, во-первых, они в большинстве своем некрупные, а во-вторых, кости у них тонкие. По этой причине о строении ископаемых рептилий этого подотряда мало информации. Тем не менее, известно, что одни из наиболее древних змей, представители родов Najash, Eupodophis и некоторых других, еще не потеряли задние конечности. Еще подавляющее большинство современных и примитивных змей имеет парную структуру под названием crista circumfenestralis — выросты костей черепа, которые окружают овальное окно и часть барабанной лестницы улитки (это части внутреннего уха).

Палеонтологи из Аргентины, Канады, США и Австралии во главе с Фернандо Гарбероглио (Fernando F. Garberoglio) из Университета Маймонидес (Буэнос-Айрес, Аргентина) произвели замеры восьми черепов и трех фрагментов посткраниального скелета (то есть костей, расположенных за черепом) одной из древнейших змей — Najash rionegrina. Эти ископаемые остатки возрастом около ста миллионов лет нашли недавно на севере Патагонии. Виртуальную трехмерную реконструкцию черепа в наилучшей сохранности составили с помощью компьютерной микротомографии с разрешением 7–8 микрометров. Помимо этого, ученые построили филогенетические деревья змей на основе морфологических и молекулярных данных о из своих предыдущих статей, используя метод максимальной экономии (самого простого объяснения).

Компьютерная микротомография показала, что скелет Najash rionegrinaобладает как примитивными для змей «ящеричными» признаками, такими как наличие скуловых костей и задних конечностей и отсутствие crista circumfenestralis (а эти выросты считали чуть ли не обязательными для змей), так и типично «змеиными» чертами (отсутствие заднеглазничной кости и характерное для змей вертикальное расположение квадратной кости). Некоторые из этих особенностей строения Najash уже отмечали раньше, но новый качественный палеонтологический материал подтвердил, что это не артефакты и они реально существуют.

Комбинация данных о морфологии и геномах современных и ископаемых змей позволила уточнить положение Najash rionegrinaна эволюционном древе змей. По новым данным получается, что змеи с наборами признаков, похожими на эклектичную анатомию этой рептилии, существовали около 70 миллионов лет. Раньше считали, что подобные комбинации ключевых костей черепа и задних ног существовали совсем недолго.