Первыми позвоночными на Земле были рыбы, и, как считают ученые, впервые они появились около 480 млн лет назад. Однако окаменелости того периода сохранились скудно и частично. Тем не менее, после 420 млн лет палеонтологическая летопись претерпевает резкий "расцвет" и, помимо прочих организмов, в ней обнаруживается множество разных видов рыб.

"И напрашивается вопрос: и где же они были раньше?" - говорит Лорен Саллан, палеобиолог из университета Пенсильвании. - "Где они прятались? Где искать их предков?"

Саллан Айвен Дж Сансом из Бирмингемского университета со своими коллегами стали первыми, кто предоставил множество ключей к разгадке этого вопроса, о чем и поведали журналу Science.

Ответ, по-видимому, скрывается в прибрежной зоне, в мелких лагунах и на литоралях.

"Как мы видим в наши дни, наибольшим биоразнообразием рыб отличаются коралловые рифы, и потому мы предполагали, что рыбы были связаны с рифами и в свои древнейшие времена," - поведал на Саллан. - "Однако десятилетия исследований в местностях вроде Акри Цинцинатти не дали результатов."

"Зато наши работы показали, что почти все крупные группы позвоночных, начиная от самых примитивных бесчелюстных рыб и продолжая акулами и нашими предками, все обнаруживаются недалеко от берега, далеко от рифов. Даже более новые группы появлялись возле берега."

Находки помогли объяснить плохую сохранность окаменелостей: останки первых рыб, захороненные на мелководье, уничтожались прибоем. Также это позволяет пересмотреть взгляды на переход рыб к пресноводному образу жизни.

"Многие пресноводные формы появились раньше рифовых, и тому есть отдельный ряд доказательств. Ведь прибрежным обитателям проще перебраться в пресную воду." - поясняет Саллан.

Где именно появились и развивались первые позвоночные - предмет горячих споров палеонтологов. Одна группа окаменелостей из среднего палеозоя говорит о том, что позвоночные зародились в пресной воде. Другая - что они появились в открытом море. Есть и другие, указывающие на другие среды обитания. Наиболее признанной стала следующая версия: они появились около коралловых рифов, а затем их потомки постепенно заселили более мелкие и более глубокие воды.

Саллан, Сэнсом и их коллеги решили подойти к этому вопросу более широко.

"К счастью, окаменелости рыб чаще всего обнаруживаются в том же контексте, в котором они и жили", - говорит Саллан, - "Порода, содержащая их, может рассказать нам о среде обитания этих рыб: был ли это риф, или мелководье, или глубокое море, или дно реки, или озеро."

Чтобы сопоставить экологические контексты всего родословного древа позвоночных среднего палеозоя (480-360 млн лет назад), исследователи создали базу данных, включающую 2728 записей о древних челюстных и бесчелюстных рыбах. "Это очень большая база данных."

И тогда команде удалось реконструировать недостающую информацию посредством математического моделирования, что позволило сделать вывод о среде обитания, в которой появились древнейшие предки позвоночных.

"И обнаружилось, что позвоночные происходят из мелководных областей океанов," - заключает Саллан - "И они оставались там еще долгое время после своего появления."

Впрочем, это не помешало им развить множество адаптаций для конкуренции со своими соседями. Исследователи отметили, что многие группы уже на мелководье хорошо приспособились к обитанию на дне или в толще воды.

Похожее разделение можно увидеть и у современных рыб: скаты, происходящие от общих предков, образовали придонные и пелагические формы в сравнительно недавнее время.

Подобной сравнительной работы пока что не проводил никто. "Теперь мы хотели бы узнать, остаются ли и теперь мелководья тем биологическим насосом, что питает рифы. Изменилось ли что-то в наши дни?"

Если это так - то в случае массовых вымираний рифовой фауны колыбелью ее смены могут быть мелкие прибрежные воды.

Перевел Сергей Паладий.  Источник https://phys.org/

Вкратце: Начало развития позвоночных проходило на морском мелководье — на глубине максимум несколько десятков метров. Первые 100 миллионов лет рыбы ограничивались такими прибрежными уголками. Тем более что растения, как раз к этому времени освоившие сушу, стали обогащать поступающую в океан речную и дождевую воду ценной органикой. Постепенно сложность и разнообразие позвоночных нарастали: одни приобрели гибкость для скоростного плавания, другие отрастили чешую для защиты. И лишь затем, скопив достаточно сил, они стремительно распространились по Мировому океану — и через пару десятков миллионов лет стали встречаться уже повсеместно.