Американские ученые использовали методы статистического моделирования, чтобы определить точное время выхода позвоночных на сушу и описать некоторые особенности их эволюции. В первое время анатомическое строение четвероногих изменялось крайне быстро, при этом видовое разнообразие оставалось очень низким на протяжении первых десятков миллионов лет существования на суше. Статья опубликована в журнале Nature Ecology and Evolution.
Выход позвоночных на сушу и появление четвероногих животных — одно из важнейших событий в истории жизни на Земле. Это произошло в девоне, 400–360 млн лет назад, и послужило началом серьезного экологического сдвига. Однако некоторые фундаментальные вопросы, касающиеся этого перехода, оставались нерешенными на протяжении десятилетий. Теперь ученые из Гарвардского университета назвали точную дату происхождения самых ранних четвероногих и несколько основных новых адаптивных черт, которые позволили им так быстро эволюционировать.
Авторы применили новейшие модели, основанные на Байесовской статистике, для точной оценки времени и скорости изменений, которые происходили с позвоночными до, во время и после их выхода на сушу. Ученые проанализировали данные о следах и окаменелостях и пришли к выводу, что четвероногие появились примерно 390 млн лет назад. Причем их следы появляются в палеонтологической летописи на 15 млн лет раньше, чем останки их тел. Авторы также выяснили, что водные родственники четвероногих эволюционировали очень медленно, так как были очень хорошо адаптированы к своему образу жизни.
«С другой стороны, мы обнаружили, что эволюционные линии, которые привели к появлению первых четвероногих, отошли от этого стабильного паттерна, приобретая новые черты невероятно быстрыми темпами, которые сохранялись примерно 30 млн лет», — говорит соавтор исследования Тьяго Симойнс.
Все части скелета четвероногих находились под сильным действием движущего отбора, а череп и челюсти развивались быстрее, чем остальное тело, в том числе конечности. То есть изменения черепа играли наиболее важную роль на начальных этапах выхода на сушу. Модификации черепа были связаны с питанием. Они позволили перейти к поискам пищи в новых условиях и обнаружить новые пищевые ресурсы, недоступные водным позвоночным. Кроме того, быстрые темпы эволюции не были связаны с высокими темпами видообразования. Существовало крайне мало видов первых четвероногих, и ситуация изменилась только спустя десятки миллионов лет.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
