О конвергентной эволюции четвероногих

На протяжении более 250 миллионов лет наземные животные, обладающие четырьмя конечностями, многократно завоевывали просторы мирового океана. Плезиозавры, пингвины, морские черепахи, ведущие свой род от разных групп наземных позвоночных, в процессе конвергенции (независимого развития сходных признаков у разных групп организмов, часто в разные исторические эпохи, к сходным условиям среды обитания) прекрасно обживалась в водных просторах.

В новой научной работе группа ученых Смитсоновского института, синтезировав накопленные в течение десятилетий материалы научных открытий, создала модели эволюционных преобразований, которые прошли киты, дельфины, тюлени и другие виды на пути от суши к морю.
Основываясь на недавних выдающихся достижениях науки, они предлагают взглянуть с различных точек зрения на то, как жизнь в океане реагировала на изменения в окружающей среде на протяжении длительного времени.
В работе также освещается вопрос того, как эволюционная история доводит до нас свое понимание воздействия человеческой деятельности на морских обитателей в наши дни.

Морские четвероногиеМорские четвероногие представляют собой группу живущих и вымерших видов млекопитающих, рептилий, земноводных и птиц.
Как водные хищники, все они играют или играли решающую роль в морских экосистемах. Многочисленные перемещения с земли в море дали толчок инновациям, конвергенции и диверсификации на фоне изменяющихся морских экосистем и массовых вымираний, например в Триасовом периоде. Этим они обеспечили идеальные модели для проверки гипотез эволюции видов в течение длительного времени.
Сегодня современные морские четвероногие не в силах противостоять пагубной деятельности человека: изменению климата, ухудшению среды обитания, кораблекрушениям, подводному шуму.

«Из накопленных данных по окаменелым остаткам нам известно, что предыдущие глубокие изменения в океанах были важными поворотными моментами в эволюционной истории морских видов» — говорит Нейл Келли, исследователь в Национальном музее естественной истории и ведущий автор научной работы: «Сегодня океаны продолжают меняться в основном из-за деятельности человека. Наша работа объясняет с точки зрения эволюции, как живущие виды морских хищников будут эволюционировать и приспосабливаться к жизни в эпоху Антропоцена».

Морские окаменелостиАнализ данных, накопленных по окаменелостям, дал возможность взглянуть изнутри на особенности эволюции, обеспечившие четвероногим процветание в море.

В некоторых случаях представители разных родов, адаптировавшихся к подводнойИхтиозавры-реконструкция жизни, в процессе эволюции формировали анатомически схожую форму тела.
Например, современные дельфины и исчезнувшие морские рептилии-ихтиозавры произошли от разных наземных видов, но в процессе конвергенции независимо друг от друга приобрели невероятно сходное строение тела, хотя их разделяет период времени, превышающий 50 миллионов лет. Многократная трансформация лап для передвижения по суше в плавники является еще одним классическим примером конвергентной эволюции.
Животные от тюленей до мозазавров независимо друг от друга развили хорошо организованные передние конечности в процессе перехода от жизни на земле к жизни в океане, что позволило им передвигаться в воде быстро и эффективно. Возможно, такое превращение было достигнуто при помощи параллельных изменений на геномном уровне.

Что же касается таких глубоководных ныряльщиков, как клюворылые киты и тюлени, то в результате независимого эволюционного развития их мышцы наполнились богатыми кислородом белками, или миоглобинами, позволяющими им находиться под водой длительное время.

Ученые обнаружили также идентичные генетические последовательности у различных морских видов животных: китов, тюленей, моржей.

Являются ли эти невидимые молекулярные сходства причиной более масштабных моделей конвергентной эволюции, или же конвергенция анатомии идет по различным генетическим путям в различных группах, пока остается загадкой, к решению которой можно будет приступить, когда геномные последовательности будут выявлены у большего числа видов.

Не всякая адаптация, отмеченная у морских четвероногих, может быть применена в конвергентной эволюции.
Усатый кит

Например, когда усатые киты в процессе эволюции переместились под воду, у них развилась уникальная система фильтрации, в основу которой были положены не зубы, а роговые пластины. В противовес им, зубатые киты в процессе эволюции научились вылавливать жертву, издавая крики и используя эхолокацию, с помощью которой они обрабатывают эхо различных звуков и обнаруживают предметы в воде.

Ученые надеются, что это всеобъемлющее обозрение положит начало будущему сотрудничеству представителей различных областей науки и приведет к новым открытиям в эволюционной биологии и палеонтологии, к рациональному использованию морского пространства.

По материалам издания sciencedaily.com

Эволюция дельфинов

 

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>