Останки стародавніх риб, готових вийти на сушу, часто знаходять там, де морський приплив залишав тимчасові водойми.
У риб, які почали виходити на сушу близько 400 млн років тому, вже були різні генетичні, фізіологічні та анатомічні пристосування, що дозволяють їм освоювати нове середовище проживання.
Ми вже якось писали про те, як схожі риб'ячі плавники і звірині лапи на рівні генів; а буквально днями в журналі Cell вийшла стаття, в якій говорилося, що нейрони плавників у деяких сучасних риб налаштовані так, щоб керувати плавниками як ногами. Дивлячись на сучасних двоякодишніх, ми можемо припустити, як перші сухопутні хребетні освоювали дихання повітрям.
Однак подібні ознаки, шлях і ті, що існували в якомусь зародковому стані у «класичних» риб, повинні були отримати якийсь імпульс до розвитку. Тобто ті, хто вже міг якось дихати поза водою, повинні були мати в певних умовах деяку перевагу. Але що це були за умови? Що саме змусило риб вийти на сушу?
На цей рахунок є кілька гіпотез. Одна з них - мабуть, найочевидніша - говорить про те, що якісь стародавні риби опинилися в складній ситуації: в той час як їх більш щасливі сородичі жили у відкритому морі, цим дісталися водойми, які заросли рослинами, регулярно пересихають, і з яких ніяк не можна було поплисти, щоб знайти більш зручне місце для життя. Такими водоймами цілком могли бути калюжі, що залишаються на березі після морських припливів. Серед риб, які в них опинилися, найбільші шанси вижити були б у тих, хто міг хоча б недовго дихати повітрям і міг перебратися в більш глибоку калюжу на плавниках-лапах.
Приливно-відливна гіпотеза не нова, про неї ще сто років заговорив назад Альфред Ромер (Alfred Romer), палеонтолог з Чиказького університету. У 2014 році на користь цієї гіпотези з'явилися аргументи з боку астрофізики: вдалося вирахувати, що тоді припливи і відливи були помітно сильнішими, тому що Місяць тоді був на 10% ближче до Землі, ніж зараз. І в деяких місцях такі сильні припливи могли формувати досить великі водойми через особливості берегової лінії і шельфового рельєфу.
Але з тих пір з морями і сушею багато чого сталося - через рух тектонічних плит, ерозії берегів та іншого Маттіас Грін (Mattias Green) з Університету Бангора і Стівен Бальбас (Steven Balbus) з Оксфорда (той самий астрофізик, який розрахував силу припливів 400 млн років тому) разом з колегами спробували уявити, як виглядали прибережні території, коли і припливи були сильнішими, і риби були сміливішими - тобто коли риби виходили на сушу.
У ті часи на Землі було два суперконтиненти, Гондвана і Лавразія, які поступово зближувалися. Дослідники побудували модель морського дна між Гондваною і Лавразією. Море між континентами перебувало у величезному клиноподібному поглибленні, що повинно було посилювати приливну хвилю. Взявши до уваги особливості прибережного ландшафту, автори роботи зуміли вирахувати місця, де рибам найлегше було попастися в порівняно великі, але дуже недовговічні водойми, що залишилися після припливу.
Знаючи, як змінювалися відтоді континенти і моря, можна визначити, де зараз знаходяться ті зони з приливними калюжами. І виявилося, що зараз саме в таких місцях в достатку знаходять останки «напівсухопутних риб» - перехідних форм, що мешкають на кордоні двох середовищ проживання.
Серед таких територій, наприклад, можна назвати канадський острів Елсмір, де розкопали знаменитого тиктааліка - викопну лопастеперу рибу, що мала багато спільних рис з чотирилапими тваринами, і польські Свентокшиські гори, де не так давно виявили чи не найдавніші сліди наземного хребта (мова йде саме про сліди, тобто про відбитки лап). Свої результати дослідники доповіли на недавній Конференції океанічних досліджень.
Звичайно, щоб підтвердити приливно-відливну гіпотезу, потрібно більше останків перехідних форм, причому з тих місць, які пророкує гіпотеза. Однак не скрізь їх можливо шукати: так, їх начебто має бути досить багато на території Сирії та Афганістану, але палеонтологи там зараз навряд чи зможуть працювати.
За матеріалами Science.