Odontochelys, самая древняя ископаемая черепаха, является «недостающим звеном» для понимания происхождения панциря, поскольку у неё имеется пол-панциря — хорошо различимая нижняя половина. На спинной стороне широкие и короткие рёбра Odontochelys напоминают рёбра позднего эмбриона ныне живущих черепах. Фактически, анатомия Odontochelys очень хорошо соответствует модели, которую представили Нагашима и его коллеги: рёбра укорочены настолько, что без панциря лопатка расположена не выше и не в дорсальном положении по отношению к рёбрам, но вместо этого находится перед первой парой рёбер.
Пример с черепахами иллюстрирует три фундаментальных положения:
Ископаемые остатки являются важнейшим свидетельством, показывающим, в каком порядке возникали новшества процесса развития: брюшной панцирь раньше спинного панциря. Вместе с данными эмбрионального развития ископаемые остатки представляют нам хорошо обоснованные сценарии процесса возникновения эволюционных новшеств. Ископаемые остатки могут быть очень информативными в отношении некоторых особенностей и ничего не говорить о других. В случае с черепахами мы многое узнали о панцире, но гораздо меньше о черепе.
Другой аспект, который следует рассмотреть на примере черепахи и сальтационного сценария происхождения черепашьего плана строения тела — это объяснение одновременного «скачка», который приводит к появлению в значительной степени интегрированного набора особенностей, с которыми связан панцирь; среди них мускулатура и её управление с помощью нервов, анатомия конечностей и механизмы вентиляции лёгких. Здесь более вероятным был бы такой сценарий, который делает возможным относительно быстрое изменение, но также и учитывает потенциальную корреляцию между различными особенностями строения черепахи.
Ноги китов
До 1980-х годов происхождение китов было изучено плохо. На основе лишь одних анатомических исследований было трудно разобраться в том, какая группа наземных млекопитающих была самой близкой к ним. Ископаемые киты были известны с девятнадцатого века, но это не помогало разрешить эту загадку, поскольку они уже были животными, очень специализированными в плане физиологических требований к жизни в воде, и обладали плавниками и хвостовыми лопастями.
После этого времени серия замечательных открытий окаменелостей, сделанных международной командой Фила Джинджерича и Ханса Тевиссена, дала нам довольно полный ряд окаменелостей, которые демонстрируют преобразования и документируют шаги, ведущие от обладающих нормально развитыми ногами наземных копытных к млекопитающему без задних конечностей, имеющему лишь остатки тазового пояса. Большинство этих окаменелостей происходит из эоцена Индийского субконтинента и из Египта. Параллельно палеонтологическим открытиям молекулярные исследования чётко определили место китов как самых близких родственников бегемота, и это означает, что китов следует классифицировать в рамках группы парнокопытных (Artiodactyla), к которой принадлежат коровы, жирафы, олени и свиньи. Летопись окаменелостей показывает, что адаптация китов и бегемотов к водному образу жизни возникла в процессе эволюции независимо.
Пакицетиды — это наиболее примитивная группа ископаемых китов. Анатомия их уха занимает промежуточное положение между ушами наземных и полностью водных млекопитающих, что означает, что оно, вероятно, могло функционировать в обеих средах. Пакицетиды были способны бегать по суше, что отражено в анатомии скелета их конечностей и позвоночника.[87] Данные о химических анализах соотношения изотопов кислорода и исследования отложений, в которых были обнаружены пакицетиды, дают основание полагать, что они жили в реках или вблизи них, а не в морских местообитаниях. Следующее важное ископаемое животное в цепочке — это Ambulocetus, который вёл земноводный образ жизни. У него были длинные шея и хвост, а крупные ступни задних лап и другие особенности подсказывают, что это животное плавало, как выдра. Ремингтоноцетиды были экологически схожими с ныне живущими крокодилами гавиалами из Юго-Восточной Азии; они обладали длинными и узкими черепами и были способны совершать быстрые боковые движения для схватывания рыбы. Морфология ушной области указывает на их способность к подводному слуху. Ещё несколько ископаемых форм, таких, как Rhodocetus и Dorudon, документируют дальнейшие морфологические преобразования вроде редукции задних ног.
87
Остеосклеротические кости пакицетид указывают на то, что они уже были, по крайней мере, земноводными существами.