1 
Какой орган использовали древние существа для восприятия звуков?
Целаканты остаются одной из самых увлекательных тем для биологов с момента их повторного открытия в XX веке. Современные представители этого вида, известны как латимерии, обитают на значительных глубинах и дышат исключительно с помощью жабр. Однако их далекие предки, которые жили примерно 240 миллионов лет назад, демонстрировали значительно более широкое разнообразие форм и сред обитания, пишет Phys.org.
Смотрите также Древнейшая система навигации животных существовала по меньшей мере 97 миллионов лет назад
Некоторые из них имели чрезвычайно развитые легкие, поверхность которых была покрыта костными пластинами, напоминающие черепицу на крыше. Долгое время научное сообщество считало, что этот орган служил только для дыхания атмосферным воздухом, однако новые данные заставляют пересмотреть эту теорию.
Международная группа исследователей под руководством Лионеля Кавина из Музея естественной истории Женевы и Университета Женевы провела детальный анализ окаменелостей целакантов Триасового периода, найденных на территории современной Лотарингии во Франции. Для изучения внутренней структуры артефактов ученые применили мощности Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле. Использование ускорителя частиц позволило заглянуть внутрь камня с микрометрической точностью, не повредив при этом ценные образцы.
Полученные изображения продемонстрировали удивительную деталь: ороговевшее легкое имело особые костные наросты в форме крыльев на своих краях. Параллельно с этим, изучая эмбрионы современных латимерий, ученые заметили специфический канал, который соединяет органы слуха и равновесия, расположенные по обе стороны черепа.
Соединив эти факты, исследователи выдвинули гипотезу, что перед ними – целостная сенсорная система. Звуковые волны, распространявшиеся в воде, улавливались укрепленным легким, а затем через упомянутый канал передавались к внутреннему уху животного.
Реконструкция целаканта, на которой изображена отофизическая связь, соединяющая легкое с внутренним ухом / Изображение L. Cavin/MHNG
Луиджи Мануэлли, один из авторов исследования, что появилось в Communications Biology, объясняет этот механизм, проводя аналогию с современными пресноводными рыбами, такими как карпы или сомы. У этих видов существует так называемый аппарат Вебера, соединяющий плавательный пузырь с внутренним ухом. Воздушный пузырь внутри пузыря играет критическую роль в детекции подводных колебаний, которые иначе просто прошли бы сквозь тело рыбы незамеченными. Похоже, древние целаканты использовали свои легкие аналогичным образом.
Сейчас такая анатомическая особенность подтверждена только у двух видов целакантов Триасового периода, однако ученые предполагают, что она могла быть значительно более распространенной среди представителей этой группы, которые имели укрепленные легкие.
Слуховой орган состоит из костных крыльев (красные) на окостеневших легких (белые), которые передавали колебания к внутреннему уху в проотической кости черепа (розовые) / Фото L. Manuelli/MHNG
Лионель Кавин отмечает, что способность слышать с помощью легких, вероятно, исчезала постепенно, когда предки современных видов начали осваивать глубоководные участки океана. В новых условиях легкие регрессировали, и сложная слуховая система стала ненужной. Однако некоторые элементы, связанные с внутренним ухом, сохранились до наших дней.
Эти анатомические остатки помогают лучше понять не только эволюционный путь рыб, но и развитие наших собственных далеких предков, которые когда-то покинули водную среду.