У древних рыб пальцы начали появляться ещё до того, как эти рыбы окончательно распрощались с водой.

Жизнь выходила на сушу из океана  очень и очень  медленно: первыми были некие микробы, которые покинули моря около 3,2 млрд лет назад (правда, жили они всё-таки не на сухой поверхности, а в речной дельте), последними стали позвоночные животные, выбравшиеся на землю около 360 млн лет назад. Теми позвоночными, как мы понимаем, были древние рыбы, научившиеся дышать вне воды и превратившие плавники в пятипалые лапы. Как это происходило, в целом понятно, хотя все гипотезы здесь строятся на косвенных данных.

Художественная реконструкция Elpistostege watsoni – рыбы с пальцами. (Фото: Flinders University)

Соответствие между костями руки человека и грудным плавником девонской рыбы Elpistostege watsoni. (Фото: John A. Long / Flinders University)

Во-первых, в наши дни есть рыбы, которые в той или иной степени похожи на предполагаемое «переходное звено» – двоякодышащие, которые дышат как лёгкими, так и жабрами, латимерии, чьи плавники по строению скелета приближаются к лапам наземных позвоночных, и многопёры. Во-вторых, есть ископаемые виды, вроде знаменитого тиктаалика, вымершего родственника латимерий, у которого в строении скелета есть ряд явно наземных черт. Собственно, тиктаалика считают тем самым переходным звеном, но его скелет, к сожалению, известен лишь по фрагментам. В явном виде ископаемые «плавниколапы» палеонтологам не попадались.

И вот неслыханная удача – в Национальном парке Мигуаша в Канаде нашли останки рыбы, у которой в плавниках были пальцы. Правда, справедливости ради нужно сказать, что нашли её на самом деле десять лет назад и всё это время пристально изучали, и вот как раз результаты исследований опубликованы на днях в журнале Nature. Рыбу находили по частям, но, тем не менее, все части оказались от одного и того же вида, названного Elpistostege watsoni – она принадлежит той же группе эльпистостегообразных рыб, которые жили в девонском периоде около 393–359 млн лет назад и к которым относится вышеупомянутый тиктаалик. В том же национальном парке ранее находили и другие остатки эльпистостег, но отличие Elpistostege watsoni от прочих в том, что от неё сохранился полный скелет грудного плавника; да и в целом скелет полутораметровой рыбы, хотя и разбитый на 22 части, оказался на редкость полным.

С помощью тщательного компьютерно-томографического сканирования исследователи из Квебексого университета в Римуски и их коллеги из Университета Флиндерса показали, что костям грудных плавников E. watsoni можно найти соответствия в костях плеча, предплечья, пясти и запястья наземных позвоночных – и, что самое главное, у древней рыбы оказались самые настоящие пальцы с косточками фаланг: у трёх пальцев – по одной фаланге, а у двух – по две фаланги. Это ещё совсем маленькие пальцы, и вряд ли они так уже помогали E. watsoni ходить по суше – в зоне пальцев у E. watsoni ещё слишком много мелких костей, которые делали всю конструкцию слишком подвижной и потому не способной удержать весь вес животного. Но рыба вполне могла на своих «плавниколапах» стоять и ходить по мелководью, отчасти высовываясь из воды.

Так или иначе, ещё во время водной жизни  конечности древних рыб довольно далеко – вплоть до появления пальцев – продвинулись в сторону сухопутной жизни: вероятно, жизнь на прибрежном мелководье благоприятствовал тем особям, чьи плавники были хоть немного, но похожи на лапы. С молекулярно-генетической точки зрения к таким превращениям было всё готово: мы как-то писали о том, что эмбриональные клетки, формирующие лучи плавников и пальцы на лапах, подчиняются одним и тем же генам и ведут себя в ходе индивидуального развития похожим образом.