Глаза появились раньше конечностей при переходе на сушу

Переход наших рыбьих предков на сушу — одна из самых знаковых и хорошо документированных трансформаций в летописи окаменелостей. Известно, что мясистопёрые рыбы, обитавшие на мелководье, использовали конечности для передвижения в воде, а затем и на суше, превращаясь в тетраподов (четвероногих позвоночных). Однако менее изученным был переход к зрению в воздухе, который также произошёл в ходе этой эволюции. Видение в воздухе отличается, а в некоторых аспектах проще, чем в воде. Согласно новому исследованию Малкольма МакАйвера из Северо-Западного университета и Ларса Шмитца из колледжей Клермонта, ранние предки тетраподов могли начать видеть, как наземные животные, ещё до того, как начали так же передвигаться.

Шмитц отметил: «Мы были удивлены, обнаружив, что большие глаза эволюционировали у водных тетраподов ещё до появления полноценных конечностей и выхода на сушу». Глаза сместились к верхней части головы и почти утроились в размере за миллионы лет до того, как животные стали полностью наземными, что позволило бы им охотиться новым способом.

В рамках исследования МакАйвер и Шмитц измерили глазницы более чем у 50 ископаемых таксонов, близких к переходу на сушу. Более крупные глаза, расположенные на верху головы и над поверхностью воды, обеспечивали гораздо больший обзор, позволяя расширить поведенческий репертуар. Беспозвоночные — насекомые и другие членистоногие — уже колонизировали сушу, представляя собой богатый источник добычи. «С глазами над поверхностью воды рыбы могли замечать изобилие неосвоенных беспозвоночных на суше с гораздо большего расстояния, чем водную добычу», — пояснил МакАйвер.

Глаза требуют больших энергетических затрат, поэтому увеличение их размера должно было сопровождаться значительным адаптивным преимуществом. Данное исследование впервые предлагает сценарий их эволюции. «У таких животных, как тиктаалик (ранний тетрапод), глаза расположены на верхней части головы, что позволяет предположить, что они могли охотиться подобно современным крокодилам: спокойно плавая у поверхности с чуть приподнятой головой, глазами над водой, пытаясь обнаружить добычу в воде или даже на суше», — сказал Шмитц.