Введение

Род рыб

Полиптерус (Polypterus) — род пресноводных рыб из семейства бихировых (Polypteridae) отряда Полиптерообразных (Polypteriformes). Типовой вид — нильский бичир (P. bichir). Рыбы этого рода обитают в различных районах Африки. Полиптерус — единственный известный позвоночный, обладающий лёгкими, но лишённый трахеи. Этимология названия рода происходит от сочетания греческого префикса πολυ (поли), означающего «многие», и корня πτερον (птерон), означающего «крыло» или «плавник» — «многоплавниковый».

Откатная аспирация

В мелководье полиптер вдыхает преимущественно через спиракулум (духовое отверстие). Выдох обеспечивается мышцами туловища. Во время выдоха костные чешуйки в верхней части грудной клетки втягиваются. Когда мышцы расслабляются, костные чешуйки возвращаются в исходное положение, создавая отрицательное давление в туловище, что приводит к быстрому засасыванию воздуха через спиракулум. Воздуха почти достаточно для заполнения легких. Затем следует один цикл ротового (буккального) насоса, который окончательно заполняет легкие, а избыток воздуха, образующийся при ротовом насосе, выводится через глотку. Согласно одной из гипотез, девонские четвероногие могли дышать таким образом.

Открытие

Полиптер был обнаружен, описан и назван в 1802 году Этьеном Джеффри Сент-Иларом. Это род, включающий 10 видов от зелёного до желтовато-коричневого цвета. Натуралисты не были уверены, следует ли считать его рыбой или земноводным. Если это рыба, то к какому типу она относится: костной, хрящевой или двоякодышащей? Некоторые считали полиптера живым ископаемым, недостающим звеном между рыбами и земноводными, демонстрирующим, как рыбьи плавники эволюционировали в парные конечности. Основываясь на этих работах, в 1907 году Э. С. Гудрич доложил Британской ассоциации о текущем состоянии доказательств, опровергающих принадлежность полиптера к кросоптеригиям, отнеся его к палеонисцидам – наиболее примитивным актиноптеригиям. Гораздо позже, в 1946 году, Ромер подтвердил эту точку зрения, но также отметил: «Авторитет мнения Хаксли [1861] велик, и даже сегодня многие учебники продолжают указывать полиптера как кросоптеригию, и так преподают во многих классах, хотя студенты, изучающие эволюцию рыб, уже много лет осознали ошибочность этой позиции. Полиптер – не кросоптеригий, а актиноптеригий, и поэтому не может дать нам информации об анатомии и эмбриологии кросоптеригий». Холл (2001), опираясь на Паттерсона (1982) и Ноак и др. (1996), пишет: «Филогенетические анализы, использующие как морфологические, так и молекулярные данные, подтверждают, что полиптер является живым стеблем актиноптеригий». Исследования продолжаются. Большинство выводов, сделанных Керром на основе образцов Буджета, подтвердились, но остается много вопросов. В 2014 году исследователи из Университета Макгилла (опубликовавшиеся в журнале Nature) обратились к полиптеру, чтобы понять, что могло произойти, когда рыба впервые попыталась выйти на сушу. Команда исследователей почти год выращивала молодых полиптеров на суше, чтобы выяснить, как эти «наземные» рыбы выглядели и двигались иначе.