Древние животные > Первые позвоночные

Первые позвоночные животные

Самые первые позвоночные животные перешли границу с бесхребетным миром, адаптировав базовую схему строения тела хордовых, чтобы стать доминирующими хищниками в истории древнего мира. Древняя пикайя и современный амфиоксус - хордовые, и у них и других подобных животных нет позвоночника, черепа или сложных органов чувств и нервной системы. Что же должно было произойти с телом животного, подобного амфиоксусу, чтобы оно превратилось в рыбу (а именно рыбы и стали первыми позвоночными в древнем мире)?

Дело в том, что позвоночные действительно стали крупными, доминирующими животными, получив дополнительные гены. У организмов, подобных амфиоксусу, относительно мало генов - примерно столько же, сколько у обычных червя, муравья или мухи. Но позвоночные животные «сделали» нечто совершенно особенное. Они взяли (продублировали) базовое количество генов от своих простейших предков вместо того, чтобы изобретать множество новых генов.

У мух около 10 000 генов, у кольчатых червей - около 13 000. А вот у мышей и людей, то есть млекопитающих, общее количество генов около 60 000. Позвоночные продублировали гены своих более простых предков не один раз, а дважды. Затем они совсем немного изменили их, и у потомков хордовых появилось в четыре раза больше генов, которые создали совершенно новые структуры.

Увеличив в четыре раза объем генетической информации, доступной для развития и совершенствования, рыбы смогли бы развить сложные тела и навсегда изменить мир. Некоторые из новых дублированных генов участвовали в эволюции позвоночника - ключевой черты группы позвоночных, представители которой в конечном итоге будут доминировать на суше, в море и в воздухе. Эти фантастические клетки развили нервный тяж хордовых, образовав очень мощный компонент позвоночных, называемый нервным гребнем.

У хордовых этот нервный гребень практически не формируется, как и позвоночник. У настоящих позвоночных нервный гребень обладает достаточной генетической мощью от всех дублированных генов, чтобы создавать такие сложные структуры, как черепа, челюсти, зубы, а также элементы нервной системы. Используя этот мощный генетический инструментарий, рыбы стали первыми настоящими позвоночными.

Они унаследовали основную архитектуру всех хордовых, а затем, около 450 миллионов лет назад, появились кости, которые положили начало пути рыбам и позвоночным к мировому господству не только в море, но и на суше, и в воздухе. Кость - необыкновенный «строительный» материал, состоящий из живой ткани, которая может расти и реагировать на увеличение веса и воздействие внешней среды.

Первыми рыбами были бесчелюстные «пылесосы» (цефаласписы), которые, вероятно, выглядели похожими на увеличенного мускулистого амфиокса. Первыми костеподобными структурами были внешние пластины, которые покрывали рыбу наподобие панциря (отсюда и название - панцирные рыбы), но со временем развились кости, черепа и челюсти, которые находились внутри тела. Как только появились челюсти, хордовые смогли превратиться в хищников, поедая других животных и на протяжении тысячелетий увеличивая размер своего тела, и таким образом, эволюция перешла от маленьких животных, как амфиоксус, к крупным: динозаврам, мамонтам, львам.