Можливо, саме так виглядала лагуна в кінці девонського періоду.
В околицях Ухти були знайдені частини скелета нового виду стародавніх тетрапод - ведучого вже не зовсім водний спосіб життя, але і ще не вийшов на сушу. Це найраніший вигляд, про який нам відомо, тому така знахідка дозволить краще описати еволюцію стародавніх чотирилапих.
Історія еволюції хребетних схожа на детективний роман - у нас є набір гіпотез про те, як все було, і вчені-сищики, періодично знаходячи то одну, то іншу «доказу», доповнюють справу і прагнуть реконструювати хід подій. Все ускладнюється тим, що вони розслідують справи, що трапилися сотні мільйонів років тому.
І ось новий «доказ» - в ході проведених в 2009 - 2012 роках польових робіт на березі річки Іжма в республіці Комі, в карбонових породах сосногорської свити, було знайдено 106 кісток, що належать десятку особин нового виду тетрапод. Кістки витягувалися хімічним шляхом за допомогою слабкого розчину оцтової кислоти. Дослідник з Комі Павло Безносов у складі іноземної групи фахівців опублікував про це статтю в журналі Nature. І в ній - багато інсайтів щодо еволюції перших чотирилапих.
Кістки належать виду, який дослідники назвали пармайстром (Parmastega aelidae). Цей вид відноситься до найбільш раннього етапу еволюції тетрапод. Вченим вдалося реконструювати череп і плечовий пояс тварини.
До недавнього часу, найбільш ранніми зі знайдених зразків кісток тетрапод були фрагменти скелета особин, що жили близько 380 мільйонів років. Відомо, що чотирилапі існували і до цього, - про це говорять скам'янілості слідів, що належать особам, які жили 14-ма мільйонами років раніше. На жаль, наявних даних було недостатньо для того, щоб описати, як виглядали тварини або який спосіб життя вони вели.
Більш повну інформацію про форму тіла, спосіб життя та еволюції виду ми маємо для більш пізніх хребетних, наприклад для акантостеги та іхтіостеги. Але ці види з'явилися на більш пізніх етапах розвитку тетрапод - вони жили близько 365 мільйонів років тому. І тоді чотирилапі вже досягли широкого географічного розповсюдження, і їх форми тіла і способи життя сильно варіювали. Але про найранішу фазу еволюції тетрапод, про етап їх диверсифікації, у нас досі було дуже мало відомостей. Відкриття Безносова і колег допомагає заповнити лакуни в знанні про еволюцію. Скам'янілості збереглися чудово, і за ними можна судити про те, які були поворотні точки в еволюції на шляху до виходу чотирилапих на сушу - як еволюціонувало дихання, сенсорне сприйняття, способи пересування.
Як і пізніші тетраподи, пармастеги жили у воді і дихали жабрами. Довжиною вони були приблизно з метр, і були поширені близько 372 мільйонів років тому - в девонський період. Знайдені поблизу річки Іжма особини імовірно жили в невеликій солоноводній лагуні. На покровних кістках помітна бічна лінія, своєрідне «вухо», що вловлює коливання у воді. Це говорить про те, що з великою ймовірністю тварини вели водний спосіб життя. Про це ж говорить і те, що кістки грудного поясу збереглися не повністю, а значить вони були хрящовими (автори статті вважають, що посмертне перенесення частин скелета було відсутнє). Через це пармастега не могла активно пересуватися сушею, а значить постійно жила у воді.
Найбільш яскрава риса черепа пармайстра - це великі очниці овальної форми, що дивляться вперед і вбік. Вони були розташовані високо на голові, а це означає, що наш водний мешканець спостерігав за тим, що відбувається над поверхнею води. Пармастеги в цьому найбільш схожі з нині існуючими рибами, що ведуть земноводний спосіб життя, - ілистими стрибунами (сімейство бичкові). Ілисті стрибуни оглядають простір над поверхнею води, видивляючись видобуток і перевіряючи, чи немає небезпеки навколо. Але стверджувати, що пармастега робила те ж саме, не було б правильно - ворогів, як на суші, так і в повітрі, бути не могло, оскільки в кінці девонського періоду тварин, які могли б загрожувати пармайстру, ніде, крім води, ще не було. Можливо, пармайстри шукали на березі здобич. Якщо так, то яку саме? Згідно з однією гіпотезою, вони могли полювати на наземних членистоногих, у тому числі на комах. Тим не менш, в той період великі членистоногі все ще були переважно занадто маленькими, щоб бути достатніми для прожитку тварини розміром з P. aelidae. А ще у пармастеги були великі ікла, і це може вказувати на те, що вона полювала в основному на хребетних. Можливо, вона вишукувала тіла мертвих риб на відмілях. Або, можливо, полювала на інших ранніх земноводних тетрапод, які грілися на сонці біля води. Але це звучить ще менш правдоподібно, так як з скам'янілостей сосногорської свити ми нічого не знаємо про існування таких істот.
Ще одна примітна риса пармайстрів - це надзвичайно низьке положення носових отворів (поблизу верхньої щелепи), які, мабуть, зазвичай розташовувалися під водою. Це здається незвичайним, особливо з урахуванням високої посадки очей: у більшості сучасних водних чотирилапих, типу бегемотів, крокодилів або жаб, ніздрі розташовані високо на морді, і вони тому можуть дихати повітрям, будучи майже повністю зануреними у воду. Судячи з усього, у пармастеги через ніздрі надходила вода - і вона йшла прямо в жабри. Як додаток, у істоти були дихальця - отвори в черепі на верхівці голови для дихання повітрям. Цей механізм аналогічний тому, який ми спостерігаємо у сучасних дихаючих повітрям риб.
Низьке розташування ніздрей характерне для більшості відомих ранніх тетрапод девонського (ауд 419,2 - 358,9 мільйона років тому) і кам'яновугільного (358,9 - 298,9 мільйона років тому) періодів. У всіх таких тварин прохід з ніздрей у порожнину рота, швидше за все, служив для транспортування води, а не повітря. Інші тетраподи того періоду, а саме, колостеїди, судячи зі скам'янілостей, в ході еволюції втратили дихальце і покладалися виключно на жаберне дихання. У деяких інших ранніх тетрапод, що виникли пізніше P. aelidae, на місці дихальця з'являється вухо. Також у цих більш розвинених видів ніздрі більше, і розташовуються вони вище на морді. Це дозволяє припустити, що в особин цих видів через ніздрі надходило саме повітря, а не вода - вони так дихали, коли визирали з води. Еволюція черепів ранніх тетрапод.
Скам "янілості пармастеги - це кладезь інформації, і вона може допомогти розгадати багато еволюційних загадок.
Детектив еволюції - це ще далеко не написана книга, і вченим належить гарненько потрудитися, щоб знайти всі можливі "докази" ".