Томография помогла изучить мозг предка наземных позвоночных из Антарктиды

Палеонтологи из Университета Флиндерса в Австралии с помощью современных методов трехмерного сканирования исследовали черепную коробку древней хищной рыбы Koharalepis jarviki. Этот вид жил в девонском периоде, около 380–385 миллионов лет назад, и относится к семейству кановиндрид (Canowindridae) – близких родственников первых четвероногих позвоночных, начавших освоение суши. Единственный известный науке окаменелый образец Koharalepis jarviki был найден в горах Лэшли на территории Антарктиды.

Реконструкция обитавшей в девонском периоде рыбы кохаралепис в мелком пресноводном водоеме

Исследователи применили методы неразрушающего контроля – синхротронную и нейтронную томографию на базе Австралийского центра нейтронного рассеяния. Это позволило заглянуть внутрь окаменелости и детально реконструировать внутреннее строение черепа, не повреждая уникальный артефакт. Данный образец оказался единственным представителем своего семейства, у которого сохранились внутренние кости черепа и элементы мозговой коробки.

Анализ показал, что строение мозга Koharalepis jarviki схоже с анатомией переходных форм, связывающих водных обитателей с первыми наземными животными. В частности, ученые обнаружили признаки адаптации к жизни у самой поверхности воды. К ним относятся специальные отверстия в верхней части черепа для дополнительного забора воздуха, а также структура мозга, отвечающая за восприятие света и регуляцию суточных биоритмов (эпифиз). Подобные приспособления помогали рыбе выживать на мелководье в условиях дефицита кислорода.

При жизни Koharalepis jarviki достигал длины около одного метра и был засадным хищником, охотившимся на более мелких животных в пресноводных водоемах Восточной Гондваны – суперконтинента, объединявшего в то время территории современных Австралии и Антарктиды. Из-за относительно небольшого размера глаз этот хищник при охоте полагался не столько на зрение, сколько на другие органы чувств, например, на боковую линию.

Результаты работы, опубликованные в журнале «Frontiers in Ecology and Evolution», помогают точнее восстановить хронологию и анатомические изменения, которые претерпевали позвоночные при переходе из водной среды на сушу в конце девонского периода.