Eupodophis descouensi — древняя змея из семейства Pachyophiidae, у которой сохранились ноги.

 Окаменевшие останки обнаружены в Ливане близ деревушки Аль-Наммура в 2000 году. Возраст находки — около 92 миллионов лет.

 Eupodophis is an extinct genus of snake from the Late Cretaceous period. It has two small hind legs and is considered a transitional form between Cretaceous lizards and limbless snakes. The feature, described as vestigial, was most likely useless to Eupodophis. The type species Eupodophis descouensi was named in 2000. The specific name is dedicated to the French naturalist Didier Descouens.

 The fossilized specimen from which the description of the type species was based was 85 cm (33.5 in) long and is approximately 92 million years old. It was found in Cenomanian-age limestone near the al-Nammoura village in Lebanon.

 Eupodophis was a marine snake that lived in the Mediterranean Tethys Ocean. It had a laterally compressed body and short, paddle-like tail. The vertebrae and ribs of Eupodophis are pachyostotic, or thickened, as an adaptation to a marine lifestyle. The pelvic bones are small and weakly attached to each other. Tarsal bones are present but reduced in size and form. The metatarsals and phalanges of the foot are absent.

 The fossil skeleton of Eupodophis was analyzed using synchrotron x-rays at the European synchrotron radiation facility in Grenoble, France. The researchers determined that the hind limb on one skeleton was 0.8 inches long, with an "unmistakable" fibula, tibia and femur. One limb was visible on the surface of the fossil while the other was hidden within the limestone. The scans were compared with similar ones taken of the limbs of extant lizards including the Gila monster, Green Iguana, and several species of monitor lizard.

 While they are very small in comparison to limbed reptiles, the hind limbs of Eupodophis possess much of the same anatomy as modern lizards. This suggests that the bones of Eupodophis became reduced in size through a change in the rate of bone growth, not major anatomical changes. The lack of thickening at either end of the limb bones suggests that growth had stopped occurring in the limbs at one point in the animal's lifetime. While the vertebrae and ribs of Eupodophis are pachyostotic and osteosclerotic (meaning that the outer and inner parts of the bone are compact), the limb bones remain light. This lightness is also seen in the bones of terrestrial lizards, suggesting that the limbs had not been part of the overall adaptation of the skeleton for an aquatic lifestyle.

 The loss of limbs in Eupodophis may have been the result of changes in Hox genes, genes that specify the development specific regions of the body. Because Hox genes are involved in determining specific features of the axial skeleton, the loss of limbs would also result in the loss of cervical (tail) vertebrae that are near them. This loss is seen in Eupodophis and modern snakes but not legless lizards, which may be far less common because some other factor besides Hox genes were involved in the loss of their limbs. The loss of digits on the hind limbs may be explained by a low number of cells in the limb bud during embryonic development.

 The loss of forelimbs and reduction of hind limbs in Eupodophis was likely an adaptation for swimming. While living snakes usually employ undulatory movement for moving over land, sinuous movements are also an effective means of moving through water. Large, well-developed limbs increase drag on swimming animals, so the limbs of Eupodophis and other early snakes may have become vestigial to save energy and make movement more efficient.

 Хорошо знакомые всем змеи – безногие ползающие рептилии, произошли от каких-то ящериц в меловом периоде. От каких именно – точно неизвестно, но понятно, что у этих ящериц были ноги. Ученых, исследующих ранние этапы эволюции змей, очень интересуют два вопроса – в какой среде происходила эта эволюция, на суше или в воде, и как именно змеи избавились от ставших им ненужными ног. И если первый вопрос так пока и остается открытым, то вопрос о редукции конечностей постепенно проясняется.  

 Специалистам и раньше было известно, что в меловом периоде у многих змей еще сохранялись ноги. Один из таких образцов, змею Eupodophis descouensi обнаружили в 2000 году на территории Ливана около деревни Аль-Наммура (Al Nammoura, Lebanon). Скелет змеи был найден в слоях возрастом 95 миллионов лет, то есть Eupodophis descouensi жила в сеноманском веке позднего мела. Это была морская змея – скелет был найден в морских отложениях, а уплощенное с боков тело и короткий хвост характерны именно для плавающих змей. На поверхности камня, в котором был заключен скелет, просматривались кости задней конечности. При общей длине змеи более чем в полметра, задняя лапка была всего лишь двухсантиметровой. Но детали строения тазового пояса, а также вторая нога змеи были скрыты под слоем породы. Разрушать породу специалисты не стали – они воспользовались современной технологией синхротронной ламинографии (synchrotron-radiation computed laminography - SRCL).

Для этого палеонтологи во главе с Александрой Хуссайе (Alexandra Houssaye) из парижского Национального музея естественной истории (Mus´eum National d’Histoire Naturelle), обратились в Европейский центр синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility — ESRF) в Гренобле, Франция. Этот центр в последнее время очень часто принимает участие в исследованиях, связанных с палеонтологией. Совсем недавно там проводилось изучение челюстного аппарата аммонитов рода Baculites.

 Серии снимков, полученных с помощью синхротронной ламинографии, позволили исследователям разглядеть детали строения тазового пояса древней змеи и ее вторую ногу, скрытую в камне. Оказалось, что строение таза и ног очень сходно со строением аналогичных костей у других ископаемых змей, Pachyrhachis и Haasiophis, живших примерно в то же самое время, в сеноманском веке, в том же регионе. А вот внутреннее строение костей (технология, применявшаяся учеными, позволила получить и такие данные), напоминало внутреннее строение костей современных ящериц.

 Судя по полученным результатам, редукция конечностей у змей происходила путем замедления их роста – то есть они либо просто переставали расти в какой-то момент, либо росли столь медленно, что за всю жизнь змеи не успевали вырасти больше чем на пару сантиметров.  

 Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Vertebrate Paleontology.

 Рентген позволил ученым обнаружить у ископаемой змеи недостающую заднюю конечность. И хотя она сильно недоразвита, ее детальный анализ позволил ученым прояснить вопрос о происхождении змей. И добавить доказательство в пользу того, что змеи произошли от наземных рептилий.

 Новая технология, основанная на использовании рентгеновских лучей, позволила группе ученых под руководством доктора Александры Уссе (Alexandra Houssaye) из Музея естественной истории (Париж) обнаружить и детально изучить строение тазового пояса и задней конечности у ископаемой змеи Eupodophis descouensi. По словам ученых, это поможет им решить вопрос о происхождении змей — вопрос, над которым палеонтологи ломают голову уже много лет. Дело в том, что не известно, отделились змеи от рептилий, живущих в воде, или от группы, обитающей на суше.

 На основании послойного сканирования ученые осуществили подробную 3D−реконструкцию строения костей задних конечностей Eupodophis descouensi и пришли к выводу, что они больше всего напоминают строение задних конечностей наземных рептилий.

 Сложность исследования состояла в том, что у ископаемой Eupodophis descouensi на поверхности находилась лишь одна конечность, а другая, как предположила Уссе, скрывалась в толще породы. Исследователи не ошиблись, и при помощи рентгеновского излучения им удалось обнаружить недостающую ногу.

 «В настоящее время существует только три ископаемых змеи с сохранившимися задними конечностями и утраченными передними. Их относят к трем разным группам – это Haasiophis, Pachyrhachis и Eupodophis. У других известных ископаемых групп змей конечности не сохранились. Тем не менее, исходя из их анатомического строения считается, что и у них конечности все-таки были», — пишут авторы в своей статье, которая будет опубликована в Journal of Vertebrate Paleontology.

 Ископаемая змея Eupodophis descouensi, которая попала в поле зрения ученых, была обнаружена десять лет назад в породах возрастом 95 миллионов лет в отложениях Al Nammoura в Ливане. «Тело змеи достигало 50−ти сантиметров в длину, а задние конечности были сильно редуцированными, они прикреплялись к тазовому поясу и имели длину не больше двух сантиметров», — рассказывают исследователи.

 По словам ученых, этот образец Eupodophis descouensi очень удачный. Он представляет собой редкую промежуточную стадию в эволюции рептилий. «Изучение Eupodophis descouensi помогло нам понять, как змеи постепенно утрачивали свои конечности в процессе эволюции. Мы считаем, что эта утрата происходила не в результате каких-то анатомических изменений строения костей, а, скорее всего, была связана с сокращением периода роста», — говорит Уссе.

 Ископаемые останки (1, 2, 3, 4, 5, 6):

Tags: Вымершие рептилии, Мел, диапсиды, змеи, лепидозавроморфы, лепидозавры, чешуйчатые

(4 comments | Leave a comment)