09.12.2017

Как морской конёк стал морским коньком

Палеоихтиологам многие годы не дает покоя вопрос о происхождении и эволюции как самих коньков, так и в целом очень разнообразной группы рыб, известных как игловидные. К сожалению, происхождение игловидных до сих пор остается загадкой, но зато в вопросах, откуда появилась «морская лошадка», наметился очевидный прогресс.

Ископаемые игловидные рыбы, в том числе и собственно рыбы-иглы, были известны ещё с конца XVIII века. А вот древних видов морских коньков описано не было. Отпечатки ископаемых коньков находили, но только в очень молодых верхнеплиоценовых отложениях Италии, возрастом порядка 3 млн лет. Принадлежали эти животные к современному виду рыб — длиннорылому морскому коньку (Hippocampus guttulatus).

Всё изменилось в 2005 году, когда на холмах Тунжице (Tunjice Hills) на западе Словении обнаружили существенно более древних среднемиоценовых коньков, возраст которых уже достигал 12,7 млн лет. В 2009 году их описали три специалиста: Юри Жалохар, Томас Хитий и Матия Крижнар (Jure Zalohar, Tomaz Hitij, Matija Kriznar). Это были уже настоящие древние виды — Hippocampus sarmaticus и Hippocampus slovenicus, которые по ряду признаков отличались от современных родственников.

Отличались... да не очень. Очевидно, что эволюция коньков происходила существенно раньше — уже 13 миллионов лет назад эти рыбы выглядели практически как современные. Когда же они появились? И от кого они произошли? Во втором вопросе ихтиологи давно пришли к единому мнению: предками морских коньков были рыбы-иглы.

Действительно, если мы мысленно изогнем морскую иглу, как шахматного коня, ликвидируем ей хвостовой плавник, оставшийся стебель свернём в спираль и добавим побольше выростов (рожек) на морде, то получим классического морского конька. Но как протекали эти изменения и когда?

Первыми ответ на этот вопрос постарались найти генетики. Появление новых последовательностей ДНК идёт более-менее равномерно с течением времени. Поэтому, рассортировав таксоны по количеству новых звеньев генетической цепи, построив филогенетическое древо, можно попробовать установить, когда именно произошло расхождение тех или иных таксонов. Нужно лишь откалибровать полученное древо, заменив количество расхождений кода на миллионы лет. А это, в свою очередь можно сделать, используя известные во времени моменты дивергенции из палеонтологической летописи.

Ряд генетических исследований, проведенных по ядерным и митохондриальным ДНК, дали примерно один и тот же результат — отделение морских коньков от иголок произошло в интервале от 20 до 25 млн лет назад. Причём и генетически, и внешне морские коньки больше всего походят на рыб подсемейств Acentronurinae и Haliichthynae. Из-за необычного строения этих животных (несколько загнутая к брюху голова и спиральный хвост без плавника) англоговорящие специалисты придумали для них особый термин — «pipehorse», что можно перевести как «трубкокони». Первое подсемейство получило прозвище «pigmy pipehorse» — «карликовые трубкокони» (вполне подходящее имя для рыбок длиной 4-5 см), второе же особого эпитета не удостоилось.

Картина стала понемногу прорисовываться. Вероятно, от классических морских игл отделились «иглокони», у которых уже был закрученный хвостик и слегка изогнутое тело, которые в дальнейшем дали начало типичным морским конькам. И случилось это около 25 млн лет назад.

Но что же на это ответила палеонтология? Некоторое время каменная летопись сохраняла целомудренное молчание, но затем показались долгожданные находки. Где бы, вы думали, их обнаружили? Всё в тех же миоценовых слоях всё тех же холмов Тунжице, и открыли вновь найденных рыбешек всё те же специалисты — Юри Жалохар и Томас Хитий. В 2012 году они описали первый ископаемый вид «карликовых трубкоконей», названных Hippotropiscis frenki. На этом словенские ученые не собирались останавливаться. Похоже, что они решили окончательно расставить все точки над «i» в происхождении коньков.

В 2017 году из тех же слоев описали крупных «трубкоконей» (тоже впервые найденных в ископаемом виде), получивших название Hippohaliichthys edis. Главное, что несмотря на очевидное сходство ископаемых видов «трубкоконей» с современными, ряд признаков сближает их друг с другом, а также с ископаемыми коньками Hippocampus sarmaticus. Это позволило подтвердить близкое родство всех трех групп рыб, подкрепить теорию происхождения морских коньков новыми доказательствами и выявить некоторые черты первых коньков.

Оказалось, что для всех среднемиоценовых конькообразных рыб было характерно относительно более тонкое тело, удлиненный хвост и голова с очень низкими гребнями. Похоже, что фирменная «корона» морских коньков сформировалась значительно позже.

Кроме того, авторы новой статьи представили «карликовых трубкоконей» как более близких родственников коньков, чем крупных. Но при этом ученые отметили, что не считают, что древнейшие коньки были карликами. Скорее всего, первые коньки достигали длины 10-15 см, а карликовость рыб подсемейства Acentronurinae вторична.

Помимо эволюции коньков, в новой статье авторы высказали некоторые предположения о расселении древнейших коньков. Жалохар и Хитий заметили, что ископаемые игловидные рыбы Словении имеют большое сходство с современными рыбами Австралии и Индонезии.

Исходя из этого, а также полагаясь на известные реконструкции палеобассейнов, ученые высказали предположение, что игловидные с цепким хвостом попали в Паратетис с юго-востока из Индо-Пацифики. Случилось это около 12,5 млн лет назад, когда Центральный и Восточный Паратетис объединились проливами с Индийским и Тихим океанами. Этот момент авторы предлагают назвать «событием морского конька» (seahorse event). А приплыли они, цепляясь за плавучие коряги и обрывки водорослей.

На территории России и ближнего зарубежья также известны отложения, накопившиеся во время «события морского конька». Самое любопытное, что именно из этих слоев известны первые достоверные находки «змеевидных морских игл» рода Nerophis. Для этих рыб характерно отсутствие почти всех плавников, в том числе хвостового. Впрочем, в спираль их хвост не закручивался, и, судя по генетическим и морфологическим исследованиям, в своей эволюции они далеко ушли от морских коньков. Найдены были подобные рыбки в Австрии, в Молдавии (описаны в этом году), и, возможно, в Краснодарском крае. Однако никаких следов морских коньков или «трубкоконей» пока здесь найдено не было...

Ярослав Попов

Источники:

1. paleonews.ru