Палеонтологи описали самого древнего головастика

Палеонтологи описали древнейшего головастика. Он принадлежал ископаемой лягушке Notobatrachus degiustoi, которая жила на территории современной Аргентины в средней юре, 161–168 миллионов лет назад. Как отмечается в статье для журнала Nature, древний головастик дорастал до 159 миллиметров и в целом напоминал современных. А жил он, вероятно, во временных водоемах, где питался за счет фильтрации. По словам исследователей, находка указывает, что жизненный цикл с непохожей на взрослую особь водной личинкой сформировался у бесхвостых амфибий уже на ранних этапах их эволюции.

В жизненном цикле большинства лягушек и других бесхвостых амфибий (Anura) присутствует личиночная стадия — головастик (хотя некоторые группы перешли к прямому развитию без метаморфоза). Она, за редким исключением, ведет водный образ жизни и заметно отличается от взрослой особи анатомически и физиологически. В частности, у нее есть хвост, а конечности отсутствуют. По мере развития головастик претерпевает метаморфоз, теряя личиночные признаки и постепенно превращаясь во взрослую амфибию.

Предполагается, что жизненный цикл с водной личинкой появился у бесхвостых амфибий уже на ранних этапах эволюции этой группы, на рубеже триаса и юры. Однако эти гипотезы основаны исключительно на сведениях о современных представителях данной группы. Дело в том, что триасовые и юрские бесхвостые амфибии известны исключительно по взрослым особям — а головастиков в геологических отложениях этих периодов до сих пор не находили.

Команде палеонтологов под руководством Марианы Чуливер (Mariana Chuliver) из Университета Маймонида удалось подтвердить предположение о том, что ранние бесхвостые амфибии во время онтогенеза проходили стадию водной личинки. В 2020 году исследователи обнаружили на среднеюрской формации Ла-Матильда в Южной Аргентине, возраст которой составляет 161–168 миллионов лет, окаменелость головастика. У нее сохранились многие анатомические детали: глаза, нервные волокна и одна из передних конечностей. Анализ показал, что это водная личинка древней лягушки Notobatrachus degiustoi. Взрослые представители вида в большом количестве представлены в отложениях формации Ла-Матильда.

Головастик N. degiustoi стал самым древним головастиком, когда-либо обнаруженным палеонтологами. Ранее этот титул принадлежал личинке древней лягушки Shomronella jordanica, которая жила на территории современного Израиля в раннем мелу, около 130 миллионов лет назад.

Чуливер и ее коллеги отмечают, что головастик N. degiustoi в целом напоминал головастиков современных лягушек, особенно представителей примитивного семейства круглоязычных (Alytidae), к которому относятся, в частности, жабы-повитухи (Alytes). Судя по строению поддерживающего жабры скелета, он питался частичками пищи, которые отфильтровывал из воды.

По оценкам авторов, водная личинка N. degiustoi была довольно крупной: они оценивают ее длину в 159 миллиметров. Это позволяет отнести ее к числу гигантских головастиков. К ним относятся, в частности, головастики удивительной лягушки (Pseudis paradoxa), дорастающие до 270 миллиметров, но уменьшающиеся в несколько раз во время метаморфоза. Вероятно, личинки N. degiustoi были столь крупными благодаря долгому росту и жизни в стоячих сезонных водоемах, где они не сталкивались с межвидовой конкуренцией и сильным давлением хищников. Впрочем, взрослые особи N. degiustoi также были одними из самых крупных бесхвостых амфибий мезозоя: они достигали 150 миллиметров в длину.

Результаты исследования свидетельствуют, что двухфазный жизненный цикл с головастиком существовал у бесхвостых амфибий уже в средней юре, около 161 миллиона лет назад. Вероятно, он возник в процессе освоения временных стоячих водоемов, таких как лужи или сезонные пруды. При этом, судя по N. degiustoi, предковым состоянием для водных личинок бесхвостых амфибий был крупный головастик, питающийся с помощью фильтрации.

Ранее палеонтологи описали ископаемую самку лягушки Gansubatrachus qilianensis, которая жила на северо-востоке Китая около 115 миллионов лет назад. Судя по икринкам, сохранившимся в теле амфибии, она была готова к нересту. Скорее всего, погибла самка из-за истощения в брачный период — либо ее случайно утопил слишком напористый самец.