Капторинус

Мумия возрастом 300 млн лет раскрыла тайну дыхания древних животных

Особые условия в пещере сохранили останки почти целиком. Это помогло реконструировать дыхательную систему рептилии.
Автор Наука Mail
Скелет Captorhinus aguti
Иллюстрированная схема скелета всего тела в левой части изображения, на которой желтым цветом выделены хрящевые компоненты, впервые описанные в данном исследованииИсточник: Гарвардский университет

Каждый ваш вдох — древнее наследие. Подъем и опускание грудной клетки, межреберные мышцы, вытягивающие ребра наружу, поток воздуха в легкие — этот механизм настолько знаком, что едва ли кажется чем-то удивительным. Однако мумифицированная рептилия возрастом 289 млн лет, которую обнаружили в Оклахоме, демонстрирует самый древний пример дыхательной системы у амниот — группы, куда входят рептилии, птицы, млекопитающие и их предки.

В журнале Nature опубликовано исследование о сохранности древнейшей известной реберной дыхательной системы у Captorhinus aguti — небольшого ящероподобного существа раннего пермского периода. Окаменелость длиной в несколько сантиметров сохранила кости, трехмерную кожу, хрящ и остатки белка — почти на 100 млн лет старше предыдущего древнего образца.

Рептилия в пещере
Рептилия Captorhinus возрастом 289 млн лет в предсмертной позе в пещерной системе. Просачивающаяся нефть, гиперминерализованная вода и мелкодисперсная глина в этой пещере создали идеальную среду для мумификации и окаменения мягких тканей, таких как кожа, хрящи и остатки белковИсточник: Гарвардский университет

Останки Captorhinus нашли в пещерной системе у Ричардс‑Спур (Оклахома) в месте с уникальным сообществом наземных позвоночных позднего палеозоя. Нефтепроливные углеводороды и бескислородная грязь сохранили животное в предсмертной позе: с поджатой под тело лапой, кожей и хрящами.

С помощью нейтронной компьютерной томографии ученые увидели структуры вокруг костей и чешуйчатую кожу с текстурой, похожей на гармошку, — она напоминает чешую современных червеобразных ящериц. Изучив три экземпляра Captorhinus, команда впервые реконструировала полный дыхательный аппарат ранней амниоты: идентифицированы сегментированная хрящевая грудина, грудинные и промежуточные ребра, структуры, соединяющие грудную клетку с плечевым поясом.

Плечевой пояс рептилии
Плечевой пояс Captorhinus aguti с хрящевыми элементами в брюшном ракурсеИсточник: Гарвардский университет

До этой системы амниот дышали как амфибии — через кожу и прокачивая воздух через легкие с помощью рта и глотки. Реберная аспирация оказалась мощнее: мышцы между ребрами расширяют и сжимают грудную полость, глубже втягивая воздух. Ученые считают, что система Captorhinus — исходное состояние для дыхания современных рептилий, птиц и млекопитающих. Это нововведение помогло ранним предкам освоить сушу и способствовало их диверсификации.

Химический анализ также выявил остатки белков в костях, хрящах и коже — впервые для окаменелостей палеозойской эры. Сейчас образцы хранятся в Королевском музее Онтарио в Торонто.

Ранее Наука Mail рассказывала о том, что палеонтологи нашли первое травоядное животное на Земле.