Люди и другие приматы отличаются от млекопитающих наличием когтей вместо когтей. Но как, когда и почему мы перешли от когтей к ногтям, было загадкой эволюции.
Теперь новые ископаемые свидетельства показывают, что древние приматы, в том числе один из старейших известных, Teilhardina brandti, имели специальные когти для ухода за когтями. Полученные данные опровергают преобладающее предположение о том, что у самых ранних приматов были ногти на всех пальцах, и предполагают, что переход от когтей к ногтям был более сложным, чем считалось ранее.
«Мы только что предположили, что все ногти произошли от общего предка, и на самом деле все гораздо сложнее», - сказал Джонатан Блох, соавтор исследования и куратор палеонтологии позвоночных в Музее естественной истории Флориды. Университет Флориды.
Выводы планируется опубликовать сегодня в Журнале эволюции человека.
Уход за млекопитающими заключается не только в том, чтобы хорошо выглядеть. Густые волосы на теле являются пристанищем для клещей, вшей и других паразитов - возможных угроз здоровью, а также неприятностей. Наличие специальной клешни для уничтожения вредителей было бы эволюционным преимуществом, считает Дуг Бойер, доцент кафедры эволюционной антропологии Университета Дьюка и ведущий автор исследования..
Это то, что сохранилось у многих приматов. У лемуров, лори, галаго и долгопятов есть когти на большинстве пальцев и когти для ухода за ними на втором, а у долгопятов на втором и третьем пальцах ног.
Итак, почему предки обезьян, человекообразных обезьян и людей потеряли когти для ухода за собой? Один из возможных ответов: потому что мы есть друг у друга.
«Потеря когтей для ухода, вероятно, является отражением более сложных социальных сетей и повышенного социального ухода», - сказал Бойер. «Ты меньше полагаешься на себя».
Это может объяснить, почему более одиночные виды обезьян, такие как тити и обезьяны-совы, заново развили ухаживающий коготь, сказал он.
Исследователи полагали, что ухаживающие когти, вероятно, несколько раз развивались независимо друг от друга по образцу, который дал начало живым приматам. Но эти окаменелости предполагают, что уход за когтями был отличительной чертой самых ранних приматов, возраст которых составляет не менее 56 миллионов лет.
Они также происходят от пяти разных родов древних приматов, которые принадлежали к омомиоидам, предкам обезьян, людей и долгопятов, а не к ветви приматов, которая дала начало лемурам, лори и галаго.
В 2013 году Бойер находился в Музее палеонтологии Калифорнийского университета, просеивая отложения, собранные в Вайоминге несколькими десятилетиями ранее, и обнаружил несколько любопытных окаменелостей приматов. Это были дистальные фаланги, кости на кончиках пальцев рук и ног, от омомиоидных мышц. Форма этих костей показывает, поддерживают ли они коготь или гвоздь. Кости, увенчанные когтем, имитируют его узкую конусообразную структуру, в то время как кости, подкрепляющие ноготь, плоские и широкие. Дистальные фаланги, обнаруженные Бойером, выглядели так, как будто они принадлежали животным с когтями для ухода за шерстью.
«До этого исследования никто не знал, есть ли у омомиоидов когти для ухода», - сказал Бойер. «Самые свежие бумаги упали гвоздями».
Тем временем Блох, просматривая коллекции, недавно извлеченные из бассейна Бигхорн, штат Вайоминг, наткнулся на нечто, похожее на кость «странного узкого гвоздя». Но когда он сравнил его с современными приматами, «это выглядело как клешня для ухода за долгопятами.«Меньше рисового зернышка, он соответствовал пропорциям Teilhardina brandti, примата размером с мышь, обитающего на деревьях.
Блох и Бойер выступили соавторами исследования 2011 года, в котором описывались первые ископаемые свидетельства наличия ногтей в Тейлхардине. В то время считалось, что у примата были ногти на всех пальцах. Теперь ископаемые заставили их пересмотреть свои предположения не только о Teilhardina, но и о других омомиоидах.
На случай, если им удастся добавить еще одного древнего примата в растущий список когтеносцев, пара отправилась в карьер Омомис, штат Вайоминг, где когда-то обитал другой род омомиоидов, Омомис.
"Мы провели день, прочесывая этот сайт, даже не ожидая найти что-то настолько крошечное и нежное, как когти для ухода", - сказал Бойер.
Команда выбрала один из них прямо с поверхности. Они нашли ухаживающие когти в трех независимых местах от омомиоидов, охватывающих около 10 миллионов лет в палеонтологической летописи.
"Это был последний гвоздь в крышку гроба", - сказал Бойер.
Почему у приматов вообще появились ногти? Вопрос спорный, но Блох и Бойер считают, что отказ от когтей мог отразить изменения в движении приматов. По мере того, как мы лазали, прыгали и хватались, ногти могли оказаться более практичными, чем когти, которые могли цепляться или мешать.
Уход за когтями может показаться незначительным, но они могут дать важную информацию о древних приматах, многие из которых известны только по ископаемым зубам, сказал Блох. Эти крошечные когти дают представление о том, как наши самые ранние предки перемещались в окружающей среде, были ли они социальными или одиночными, и каково было их повседневное поведение.
«Мы видим частичку себя в руках и ногах живых приматов», - сказал Блох. «То, как они стали такими, - очень важная часть нашей эволюционной истории».