Появление отдельной шеи у древних предков четвероногих, вероятно, не сразу дало им возможность свободно поворачивать голову. Их осевой скелет оставался неожиданно жестким. Это показало исследование международной команды с участием Пенсильванского государственного университета, опубликованное в Nature.
Во время перехода от лопастеперых рыб к четвероногим череп отделился от плечевого пояса. Долгое время такое изменение связывали с преимуществами подвижной головы — например, возможностью лучше осматривать мелководье или сушу.
Проверить эту гипотезу мешало строение древнего позвоночника: значительную часть нагрузки в нем несла хорда, мягкая опорная структура, которая плохо сохраняется в окаменелостях.
Ученые использовали современного озерного осетра как анатомический аналог. У него также сохраняется развитая хорда. Измерив механические свойства его осевого скелета, команда включила эти данные в модели древних животных, в том числе форм, близких к первым четвероногим.
Расчеты показали, что большинство изученных древних форм могли отклонять голову вбок менее чем на шесть градусов и вверх менее чем на три. Вращение головы вокруг продольной оси модель не допускала. Само отделение черепа от плечевого пояса не сопровождалось заметным скачком подвижности.
Поэтому более подходящим объяснением авторы считают перестройку тела для передвижения с участием передних конечностей. Дополнительная свобода движений головы могла стать преимуществом позднее, после дальнейших изменений скелета.
Работа реконструирует возможные движения по свойствам современного аналога и ископаемой анатомии. Она не дает прямого наблюдения за поведением животных, живших сотни миллионов лет назад, но позволяет проверить прежнюю гипотезу количественно.
Ранее в Китае нашли окаменелость древней амфибии, способной жить в соленой воде.