Как живые: Двуногие змеи, акулы-зомби и другие исчезнувшие животные

Исчезли плавниковые лучи, вместо них появились фаланги и кости запястья/стопы. На всех лапках «прорезались» настоящие пальцы. При первых описаниях «стег» пальцев, точнее, отвечающих им наборов фаланг насчитали пять. Однако в 1984 г. Олег Анатольевич Лебедев из Палеонтологического института АН СССР открыл нового древнего четверонога – тулэрпетона (Tulerpeton

), как следует из названия, обитавшего на территории Тульской области. Это существо стало всего лишь третьим девонским четвероногим с лапками, известным ученым к тому времени. И у него вдруг увидели шесть пальцев. Тогда принялись считать пальцы у ихтиостеги и акантостеги – их тоже оказалось больше пяти (на задних конечностях семь и восемь, соответственно). А впрочем, чего еще следовало ожидать от четвероногих, не очень далеко ушедших от своих предков с многочисленными плавниковыми лучами? Из-за сбоев в генетической программе подобные вещественные напоминания о том, чем прежде были кисти и ступни, проявляются даже у людей. Так, в Индии живет семья Коли Пател, в которой на протяжении нескольких поколений рождаются дети с шестипалыми руками, причем каждый палец имеет развитый скелет и мышцы. Есть и свидетельства о людях с семипалой дланью или ступней. А ихтиостега ступала на пальцы, среди которых в дополнение к обычной пятерне различались еще «предбольшие» и «послемизинцы». Четвероногие «стеги» не сильно отличались от плавниковых элпистостегалий, те – от мясистолопастных рыб, и все вместе они образовывали непрерывный ряд переходных форм. Генетические исследования подтверждают, что даже, казалось бы, капитальные перестройки важных систем – например, рыбьего таза, состоявшего из единой продолговатой кости, не сочлененной с позвоночником, в мощную трехосную конструкцию с дополнительной мускулатурой – требуют лишь небольшой генетической переналадки. Развитием грудных и брюшных плавников или передних и задних лап соответственно управляет одна и та же небольшая группа генов. Порядок их действия, отвечающий за множественность плавниковых лучей у современных рыб и пальцев у земноводных, на удивление сходный. Так что на генетическом уровне эти «крайние» элементы все-таки связаны друг с другом. Сами пальцы располагаются как бы вдоль одной дуговидной оси, огибающей кисть или стопу по внешнему краю.

Образуются эти элементы в течение новой фазы развития конечности – благодаря генам-усилителям Hox

-группы. Проще говоря, ослабление работы таких генов ведет к кажущейся избыточности элементов, чрезмерное усиление – к их сокращению, и тогда «излишества», проступающие на лапах позднедевонских четвероногих, в ходе дальнейшей эволюции редуцируются до пяти-четырех элементов (и даже до одного-единственного у некоторых хищных динозавров и копытных млекопитающих). Интересно, что развитие пальцев происходит благодаря реакционно-диффузному механизму самоорганизации, теоретически обоснованному в середине прошлого века Аланом Тьюрингом. Математик из Кембриджского университета, он стал одним из создателей компьютерной техники, а во время Второй мировой войны взломал код немецкой шифровальной машины «Энигма». Правда, расшифровать механизм формирования внешних элементов конечности оказалось сложнее, чем справиться с «Энигмой». Дело в том, что результаты работы всей Hox-группы взаимоисключающие. Включение и отключение отдельных генов благодаря их влиянию друг на друга создают сложное, как бы волнообразное и «пятнистое», перекрывающееся поле взаимодействий, в границах которого формируются дискретные полосы (их количество варьирует от нуля до бесконечности). Все это и реализуется в виде определенного числа фаланг в скелете пальцев.

Многие особенности ихтиостеги и акантостеги указывают на то, что расставаться с водной средой они совсем не спешили. (Может, жизнь на суше казалась им излишне сложной?) Сохранились, хотя и в урезанном до двух элементов виде (рогоподъязычный и цератобранхиале), жаберные дуги с продольными желобками (см. рис. 14.3). В них проходили восходящие ветви аорты, ведущие к жаберным лепесткам. И, поскольку к передней кромке плечевого пояса крепилась зажаберная пластинка, значит, не «рассосались» и внутренние «рыбьи» жабры. Нижняя ветвь гиоидной дуги все еще оставалась довольно заметной и играла роль как в движении нижней челюсти, так и в дыхании, и в изменении объема ротоглоточной полости. Поскольку жабры важны не только для дыхания, но и для азотного цикла обмена веществ, их наличие предполагает выделение азотного «мусора» в виде аммиака, как у рыб. (Для полноценной жизни на суше нужны почки, где отработанные азотные соединения перерабатываются в менее ядовитую и более влагосберегающую субстанцию – мочу.)