Триасовый стебель червяг подтверждает диссорофоидное происхождение современных амфибий

Jul 08, 2023

Nature, том 614, страницы 102–107 (2023 г.) Процитировать эту статью

18 тысяч доступов

1 Цитаты

571 Альтметрика

Подробности о метриках

К современным амфибиям (Lissamphibia) относятся лягушки и саламандры (Batrachia), а также безногие червеобразные червеобразные (Gymnophiona). Предполагаемая молекулярная дивергенция гимнофионан-батрахийской эпохи палеозоя1 предполагает наличие серьезного пробела в летописях кронных лиссамфибий до их самых ранних ископаемых обнаружений в триасовом периоде2,3,4,5,6. Недавние исследования обнаружили монофилетическую батрахию среди диссорофоидных темноспондилов7,8,9,10, но отсутствие окаменелостей червяг доюрского периода11,12 сделало их родство с батрахиями и родство с палеозойскими четвероногими спорными1,8,13,14. Здесь мы сообщаем о геологически старейшем стволовом червячеобразном — кроновом лисамфибии из позднего триаса в Аризоне, США, — продлевающем летопись червяг примерно на 35 миллионов лет. Эти окаменелости освещают темп и способ ранней морфологической и функциональной эволюции червяг, демонстрируя запоздалое приобретение скелетно-мышечных особенностей, связанных с окаменелостью у современных червяг, включая механизм закрытия двойной челюсти15,16, редуцированные орбиты17 и щупальцевый орган18. Происхождение этих окаменелостей предполагает пангейское экваториальное происхождение червяг, подразумевая, что живая биогеография червяг отражает консервативные аспекты функции и физиологии червяг19 в сочетании с моделями викариантности, обусловленными тектоникой плит20. Эти окаменелости демонстрируют комбинацию особенностей, уникальных для червяг, наряду с чертами, которые являются общими для батрахийных и диссорофоидных темноспондилов, предоставляя новые и убедительные доказательства, подтверждающие единое происхождение современных земноводных среди диссорофоидных темноспондилов.

Из девяти линий четвероногих, сохранившихся от триаса до наших дней21, червячие имеют самую обедненную летопись окаменелостей: всего 11 экземпляров22; из них только Rubricacaecilia monbaroni23 и Eocaecilia micropodia11,12 представляют собой однозначные стеблевые червячие. Предполагаемое пермско-каменноугольное происхождение червяг оставляет разрыв, превышающий 70 миллионов лет, между предполагаемыми палеозойскими родственниками и эокецилиями1. Отсутствие доюрских записей червяг дает мало свидетельств, информирующих о характере морфологических преобразований, приводящих к специализированному строению тела червяг, времени и характере происхождения и диверсификации червяг, функциональном и экологическом происхождении современных червяг, а также палеобиогеографии червяг. Более того, этот разрыв привел к давним разногласиям относительно взаимоотношений ныне живущих групп земноводных друг с другом и с другими четвероногими, с выдвижением множества взаимоисключающих гипотез8,14. С открытием Gerobatrachus hottoni7, раннего пермского диссорофоида, обладающего сочетанием черт батрахии и амфибамиформы, монофилия Batrachia, вложенной в амфибамиформные диссорофоиды, достигла почти консенсуса8, демонстрируя решающую природу новых ископаемых свидетельств для вопросов о происхождении лиссамфибий. Несмотря на лучшее понимание происхождения батрахий, происхождение Lissamphibia остается спорным, в настоящее время зависящим от взаимоотношений червяг с батрахиями и палеозойскими четвероногими1,8,13,14. Таким образом, консенсус относительно происхождения лиссамфибий может быть достигнут только с добавлением новых окаменелостей червяг, заполняющих морфологический разрыв между эокецилиями и палеозойскими четвероногими.

Здесь мы приближаемся к такому консенсусу, сообщая об открытии нового стволового червяка из костного ложа мультитаксических микропозвоночных и макропозвоночных в верхнетриасовой формации Чинл национального парка Петрифайд Форест (PEFO), Аризона, США (расширенные данные, рис. 1 и 2). Этот материал представляет собой наиболее распространенное известное местонахождение окаменелостей, содержащих червяг: по меньшей мере 76 особей состоят из изолированных трехмерных элементов скелета, которые, как мы предполагаем, принадлежат к одному и тому же таксону, включая элементы верхней и нижней челюстей и посткрани (дополнительная информация). , секция 1).