Тише едешь — дальше будешь

Print PDF

Cейчас в мире живёт больше 5,000 видов млекопитающих, и по мнению некоторых, это самая успешная группа животных на планете. Но некоторые предки млекопитающих прошли довольно неожиданным путём, чтобы стать теми зверями, которых мы знаем.

Успех млекопитающих может быть объяснён тремя факторами. Они могут жить во многих средах благодаря теплокровности, их поведение сложно и адаптируемо из-за большого мозга и долгой родительской заботы и их зубы очень хорошо приспособлены к широкому спектру диет. У млекопитающих долгая история и богатая хроника ископаемых. Древнейшие известные представители трёх сегодняшних главных групп датируются примерно 170 миллионов лет назад. Но известны гораздо более древние их родичи.

Эти ранние “до-млекопитающие ” — синапсиды, группа, охватывающая все стадии анатомического перехода от предковых рептилий до пушистых комочков. Особенно интригующая группа синапсид цинодонты, потому что среди них непосредственные предки млекопитающих, и они могут хранить ответы, как современные млекопитающие стали так успешны.

Цинодонты начали распространяться незадолго до катастрофического пермского вымирания, 252 миллионов лет назад, и процветали впоследствии. Некоторые были не больше 50 см длиной, а другие до двух метров. Одни были хищные, другие питались растениями. Известны две основные группы цинодонтов — циногнаты и пробайногнаты, имевшие разные экологические адаптации.

Знай своих предков

Мы взглянем на эволюционную родословную цинодонтов, чтобы узнать, какими разными путями шли эти две группы в своей истории. Сначала мы составили наиболее подробное семейное древо видов цинодонтов, охватывающее их раннюю историю, временной отрезок больше 70 миллионов лет. Это была огромнейшая работа, требовавшая тщательного изучения баз данных и образцов в музейных коллекциях, чтобы добавить новую информацию.

Составление эволюционных деревьев самое главное для изучения схем и процессов эволюции: любая ошибка, и дальнейшие вычисления станут бессмысленными.
Следующий шаг — количественно установить анатомическое разнообразие цинодонтов. Для этого мы использовали аналитические и статистические методы, которые касаются того, как можно закодировать различные черты скелета цинодонтов чтобы с их помощью измерить степень анатомического расхождения между и в группах видов.

Мы обнаружили, что циногнаты и пробайногнаты не сильно различаются в плане анатомического разнообразия, хотя для первых значения чуть выше. Разброс имеет тенденцию нерегулярно колебаться с течением времени, хотя в общем меньше во второй половине избранного временного отрезка, чем в первой.

Всё меняется, но по-разному

Наконец, мы обратились к темпам, с которыми эволюционировали анатомические черты у цинодонтов в целом. Циногнаты начали как хищники среднего-крупного размера, и испытывали необычно высокий темп анатомических изменений значительную часть своей истории; они родили несколько растительноядных и всеядных линий, но вымерли в позднем триасе, 225 миллионов лет назад.
Пробайногнаты – среди которых предки современных млекопитающих – были довольно небольшими животными с самого начала, в основном с хищными и насекомоядными привычками. В отличие от циногнатов, эти ранние «млекопитающие» прошли через сильные изменения только в начале своей эволюционной истории.

Пробайногнаты также обзавелись растительноядностью, хотя намного позже, чем циногнаты, в виде поверхностно похожих на грызунов форм, и существенно замедлили уровень изменений. Когда мы посмотрим на всю группу, мы видим, что он постепенно убывал с течением времени.

Эти результаты противоречат общему мнению, что с началом распространения млекопитающих – когда их диверсификация начала ускоряться – и накопления всё более маммальных черт у цинодонтов, мы можем ожидать «взрыва» эволюционных инноваций.

По самой крайней мере, мы ожидали, что древнейшие млекопитающие должны были отличаться от своих предков, являя собой рывок новых адаптаций. Однако, они находятся в рамках анатомического разнообразия предшественников, что говорит о том, что главный скачок инноваций млекопитающих произошёл в их истории позднее.

Наши находки предполагают, что, возможно, их ранняя диверсификация проходила через две фазы: начальная фаза, характеризующаяся быстрым темпом эволюции или “ранними скачками” в случае большинства циногнатов и ранних пробайногнатов; и вторая, затяжная, или “долгого запала” для более медленно развивавшихся групп, таких, как большая часть пробайногнатов и древнейших млекопитающих.

Источник ВКонтакте

Оригинал