Первые четвероногие отделили голову от плечевого пояса около 380 миллионов лет назад, но, судя по новой модели, двигали ею лишь на несколько градусов. Международная команда исследователей измерила механику позвоночника современных озёрных осетров и перенесла эти данные на ископаемые виды. Статья опубликована в журнале Nature 14 октября 2026 года.

Как движение оценивают по окаменелостям

Мягкие ткани, из которых во многом состоял позвоночник ранних четвероногих, почти не сохраняются в окаменелостях. Поэтому исследователи не могли измерить их свойства напрямую. Они испытали позвоночные столбы десяти молодых озёрных осетров, определив сопротивление изгибу и скручиванию, а затем применили эти показатели к размерам позвонков шести вымерших форм, восстановленным по ископаемым остаткам. Число осетров заранее не рассчитывали статистически. Осётр не является близким родственником древних животных, однако в его позвоночнике, как и у изучаемых форм, проходит хорда, длинный гибкий тяж ткани.

Метод проверили на двоякодышащей рыбе. В зависимости от пропорций особи модель предсказала разгибание головы на 5,25° или 8,75°, тогда как ранее во время кормления у этой рыбы измеряли движение примерно на 5°. Такое совпадение помогло оценить метод, но не доказывает, что он с одинаковой точностью описывает каждое древнее животное.

Для большинства исследованных ранних четвероногих модель дала боковой наклон головы менее 6°, а разгибание вверх менее 3°. Повернуть голову они, согласно расчётам, не могли. Исключением стала длинношеяя Whatcheeria: для неё оценили до 32° бокового наклона и до 12° разгибания.

Представим длинную гибкую жердь, закреплённую небольшими опорами. Она может выглядеть подвижной, но степень изгиба всё равно зависит от материала, формы и длины. Похожим образом отделение головы от плечевого пояса само по себе не делало шею подвижной: движение ограничивала механика всего позвоночного столба. Это поясняющая аналогия, а не результат отдельного опыта исследователей.

Авторы предполагают, что отделение головы от плечевого пояса сопровождало изменения, связанные с опорой на передние конечности и передвижением, а не возникло ради свободного поворота головы. У расчёта есть ограничения. Модель учитывает позвоночный столб, но не сопротивление мышц, кожи, рёбер, внутренних органов и других тканей, поэтому реальная подвижность могла быть ещё меньше. Максимальный поворот головы оценить не удалось: для этого недостаточно данных о мышцах древних животных. Кроме того, такой подход не подходит для форм с сильно ограниченной хордой и хорошо развитыми межпозвонковыми суставами.

Подробнее о подготовке научных статей.

Концептуальная схема метода: измерения позвоночника современного осетра применяют к размерам окаменелых позвонков, чтобы оценить подвижность шеи вымерших четвероногих.

Фото: Pixabay / Pexels