Двойная дыхательная и слуховая функция лёгкого целаканта

Древняя рыба с неожиданным чувством

В течение десятилетий редкий целакант был знаменит как живой ископаемый — глубоко морская рыба, казалось бы застывшая во времени. Это исследование показывает, что у её вымерших родственников мог быть скрытый в теле замечательный трюк: лёгкое, которое не только помогало дышать, но и служило частью их слуховой системы. Переосмыслив скелеты ископаемых и внутренние уши современных целакантов с помощью мощной рентгеновской томографии, авторы предлагают, что ранние целаканты использовали внутренний заполненный газом орган для улавливания звуковых колебаний, что даёт представление о том, как впервые развился слух у наших далёких рыбьих предков.

Странный орган в камне

Ископаемые целаканты возрастом более 200 миллионов лет сохраняют ряд крупных тонких костных пластин внутри тела. Эти пластины заключают полые камеры, которые почти наверняка были заполнены газом при жизни рыбы. Ранние работы предполагали, что эта структура — необычный тип лёгкого, используемый для дыхания. Однако её точное назначение оставалось загадкой, потому что современные целаканты больше не несут столь крупного органа, сохранив лишь крошечный сморщенный рудимент у кишечника. Новое исследование сосредоточено на двух исключительно хорошо сохранившихся триасовых видах из Франции, чьи трёхмерные скелеты были детально отсканированы. Сканирования показывают, что их внутренние камеры образовывали многокомпонентный, покрытый пластинами орган, расположенный в брюшной полости, что сильно подтверждает его идентификацию как структуры, подобной лёгкому.

Подсказки от тонких костных гребней

У обоих ископаемых видов передняя камера этого лёгкого несёт пару высоких, клиновидных гребней, тянущихся вверх в направлении позвоночника. Авторы называют эти образования «крыльями камеры». При жизни крылья крепились бы к жёсткой наружной оболочке нотохорда, гибкой осевой структуре, поддерживающей хребет. Хотя эти гребни могли просто помогать подвешивать лёгкое, их форма и положение указывают на нечто большее: они находятся очень близко к тому месту, где проходили каналы от внутреннего уха в заднюю часть черепа. Команда предполагает, что крылья действовали как приёмники, проводя изменения давления из газовой камеры в близлежащие ткани, а затем к голове.

Карта внутреннего уха живого ископаемого

Чтобы проверить эту идею, исследователи обратились к современному целаканту Latimeria, чьи мягкие ткани всё ещё можно изучать. Используя синхротронную рентгеновскую томографию и старые гистологические препараты, они восстановили внутреннее ухо рыбы и окружающие пространства в трёх измерениях. Они обнаружили сложную, непарную сеть заполненных жидкостью каналов — так называемую перилимфатическую систему — которая соединяет полость мозга с ухом. Эти каналы соединяются с двумя отдельными участками звукочувствительной ткани, называемыми папиллами, похожими на те, что встречаются у амфибий. У современной Latimeria лёгкое крошечное, а задняя часть этой системы каналов закупорена соединительной тканью, что указывает на то, что та роль, которую она когда-то играла, в значительной степени утрачена.

Воссоздание древнего слухового пути

Сравнивая современную Latimeria с сильно оссифицированным девонским целакантом и новыми триасовыми ископаемыми, авторы утверждают, что такое расположение перилимфатических каналов является исконной особенностью группы. У вымерших видов с крупными газонаполненными лёгкими звуковые волны в воде сжимали бы газ в камерах, заставляя крылья камер и прикреплённые ткани вибрировать. Эти вибрации могли распространяться вдоль нотохорда и в перилимфатические каналы, в конечном итоге достигая двух папилл во внутреннем ухе. В этом сценарии лёгкое выполняло двойную функцию: снабжало кислородом и служило встроенным приёмником звука, подобно тому, как некоторые современные рыбы используют плавательный пузырь для усиления слуха.

Что это значит для нашей истории

Исследование приходит к выводу, что ранние целаканты, вероятно, обладали лёгкими, которые функционировали и в дыхании, и в обнаружении звукового давления, задолго до появления классического среднего уха и барабанной перепонки у наземных позвоночных. Это указывает на то, что органы внутреннего уха, способные улавливать воздушные или газовые вибрации, могли существовать у наших далёких рыбьих родственников, подготавливая почву для последующих адаптаций по мере выхода позвоночных на сушу. Другими словами, часть механизма, который позволяет людям слышать, возможно, восходит к древним рыбам, чьи лёгкие служили одновременно и как устройства для слушания.

Цитирование: Manuelli, L., Clément, G., Herbin, M. et al. A dual respiratory and auditory function for the coelacanth lung. Commun Biol 9, 400 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09708-6

Ключевые слова: целакант, ископаемое лёгкое, эволюция слуха, внутреннее ухо, саркоптеригиевые рыбы