Изучение эволюции кожных структур у рептилий всегда было вызовом для палеонтологов из-за ограниченности окаменелостей с сохранившимися мягкими тканями. Современные амниотические животные, включая птиц и млекопитающих, обладают сложными кожными придатками такими как перья и волосы, которые играют важную роль в теплоизоляции, сенсорике и демонстративных функциях. Однако история возникновения и диверсификации подобных структур в более ранние геологические эпохи до сих пор оставалась загадкой. Новые открытия открывают дверь к пониманию того, как такие структуры могли эволюционировать у предков современных рептилий. Одним из важнейших прорывов стала находка триасового диапсида Mirasaura grauvogeli, которая демонстрирует существование сложных кожных придатков сильно ранее, чем предполагалось ранее.
Mirasaura grauvogeli относится к группе Drespanosauromorpha – уникальному кладу рептилий, существовавших в триасовом периоде около 247 миллионов лет назад. Характеризуясь специфической морфологией, этот мелкий диапсид обладает уникальным кожным гребнем, сформированным продолговатыми, неразветвленными кожными придатками, расположенными по середине спины. Эти структуры визуально напоминают перья, но имеют существенные отличия от настоящих птичьих перьев и волос млекопитающих. Анализ меланосом – пигментных органелл, сохранившихся в ткани, — позволил увидеть, что их форма больше всего напоминает меланосомы истинных перьев, но конструктивно придатки Mirasaura возникли независимо. Данное открытие расширяет горизонты нашего понимания эволюции кожных придатков.
Теперь ясно, что сложные кожные структуры появились не только в линиях, ведущих к птицам и млекопитающим, но и у других ветвей рептилий, включая клады, ранее не считавшиеся обладателями подобных адаптаций. Кроме того, это указывает на то, что генетический потенциал для развития высокоорганизованных кожных образований присутствовал у амниот задолго до появления перьев и волос. Это согласуется с фактами о преобладании общего набора генов и морфогенетических путей, таких как Wnt, β-катенин и BMP, которые отвечают за формирование кожных желез, перьев и волос у современных животных. Структурно интересные кожные придатки Mirasaura представляют собой изогнутые листья с трёхчастным строением в базальной части и расширяющейся дистальной частью, образующей две симметричные лопасти, разделённые срединной пластинкой. Их непрерывная поверхность без ветвлений отличает их от классических перьев с их трубчатой центральной осью и множеством боковых ветвей.
Это свидетельствует о конвергентной эволюции сложных кожных структур, которая происходила параллельно в разных линиях рептилий. Изучение морфологии черепа и скелетных элементов Mirasaura подчеркивает её необычность и сложность биологии. Ознакомление с анатомией черепа выявило рыбоподобный вытянутый и тонкий носовой отдел с большими передне направленными орбитами, что косвенно указывает на дикую, вероятно древесную, деятельность с хорошим зрением. Отсутствие зубов в передней части челюсти и наличие мелких острых зубов позади предполагает приспособленность к питанию насекомыми. Скелет подтверждает, что Mirasaura была подвижной и обладала длинным туловищем с выраженным позвонковым горбом, что, предположительно, использовалось для опоры кожных придатков.
Положение Mirasaura в системе живых рептилий прошло через детальный филогенетический анализ с использованием комплексной базы данных скелетных и мягкотканных признаков. Результаты показывают, что семья Drapanosauromorpha, куда входит Mirasaura и ранее известный Longisquama, занимает филогенетическую позицию вне современные клады Sauria. Это означает, что она является стволовым диапсидом, отстоящим от линий, ведущих к современным ящерам и крокодилам. Филогенетическая близость Mirasaura и Longisquama помогает интерпретировать схожие кожные образования, находящиеся вдоль спины, как гомологические структуры, возникшие от общего предка, а не как продукт сходной, но независимой эволюции. Несмотря на визуальное сходство с перьями, кожные придатки Mirasaura выполняли функции, отличные от утепления или полёта.
Их расположение в единственном ряду по средней линии спины, отсутствие ветвлений и размеры позволяют предположить, что они скорее использовались для визуальной коммуникации — вероятно, в брачных играх или отпугивании хищников. Отсутствие признаков возможности складывания указывает на постоянное вертикальное положение придатков, дополнительно усиливаемое структурными особенностями позвоночника у этого вида. Открытие Mirasaura не только заполняет пробелы в истории амниот, но и существенно расширяет наше понимание ранней эволюции кожных структур. Ранее такие сложные кожные образования были известны у пернатых динозавров и млекопитающих, а также у редкого Longisquama. Теперь становится очевидно, что сложная интегументальная организация таких эпителиальных структур могла возникнуть у ранних диапсид, гораздо раньше появления перьев и волос.
Это также подчеркивает огромное биологическое разнообразие, которое характеризовало эпоху триаса, период эволюционных инноваций и быстрого расцвета рептилий после пермского массового вымирания. Изучение типов кожных придатков помогает понять механизмы эволюции функций, связанных с терморегуляцией, визуальным взаимодействием и защитой. Появление независимых типов сложных структур в разных линиях означает преемственность и параллелизм в используемых развитие механизмов и генетическом базисе. Современная молекулярная биология подтверждает, что важнейшие контролирующие гены интегументальных структур имеют стволовые корни, что позволяет предположить раннюю закладку этих путей еще у общих предков амниот. Помимо научной важности, открытие Mirasaura обогащает наше представление об ископаемой биологии и экологии триасовых рептилий.
