» » Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Рис. 1. Три юрских зверька — напоминающий белку, тупайю или лемура Agilodocodon, роющий кротоподобный Docofossor и водоплавающий, похожий на" />

Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде


Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде
Рис. 1.[/b] Три юрских зверька" border=0 width="600">

Рис. 1. Три юрских зверька — напоминающий белку, тупайю или лемура Agilodocodon, роющий кротоподобный Docofossor и водоплавающий, похожий на выдру или бобра Castorocauda — демонстрируют разнообразие морфологии и образов жизни ранних млекопитающих. Рисунок одного из авторов одной из обсуждаемых статей, April Isch Neander из Чикагского университета, с сайта sci-news.com


Ископаемые остатки двух примитивных млекопитающих, найденные в средне- и позднеюрских отложениях северо-восточного Китая, показали, что юрские звери были разнообразнее, чем считалось до сих пор. Один из новых видов вел роющий образ жизни и отдаленно напоминал крота; второй жил на деревьях и был похож на современную белку или тупайю. Оба вида относятся к докодонтам — тупиковой базальной ветви млекопитающих, состоящей в более отдаленном родстве с плацентарными и сумчатыми, чем утконос и ехидна. По-видимому, многие адаптации, такие как редукция поясничных ребер и фаланг пальцев, развивались независимо в разных группах млекопитающих на основе одних и тех же генетических механизмов.

Когда-то считалось, что чуть ли не все мезозойские млекопитающие были мелкими, невзрачными и однообразными, вроде землероек. Однако находки последних десятилетий, многие из которых были сделаны в Китае, опровергли эти взгляды. «Элементы» рассказывали о некоторых из этих находок, в том числе об удивительном водоплавающем «боброхвосте» Castorocauda из группы докодонтов (Docodonta), который напоминал борба и выдру одновременно и мог питаться рыбой (см. ссылки в конце новости).

Китайские и американские палеонтологи сообщили в свежем выпуске журнала Science сразу о двух замечательных находках, сделанных на северо-востоке Китая. Находки показали, что экологическое и морфологическое разнообразие юрских млекопитающих было еще выше, чем считалось до сих пор.

Оба новых вида, как и упомянутый выше боброхвост, относятся к докодонтам. Эта группа, по мнению многих специалистов, представляет собой одну из тупиковых (не оставивших живых потомков) базальных ветвей, отделившихся от общего ствола млекопитающих еще до того, как последний подразделился на предков современных однопроходных (утконос, ехидна) и териевых (сумчатые и плацентарные). Впрочем, существуют и другие, в том числе радикально отличающиеся, версии классификации млекопитающих и их предков (см.: М. Ф. Ивахненко. Проблема перехода Theromorpha – Mammalia).

Первый из двух новооткрытых зверьков получил название Docofossor brachydactylus, что означает «докодонт роющий широкопалый». Его кости были найдены в позднеюрских отложениях провинции Хэбэй (рис. 2).


Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Рис. 2. Docofossor brachydactylus: общий вид находки (А), прорисовка того, что осталось от черепа (В), и реконструкция скелета (С). Изображение из обсуждаемой статьи Zhe-Xi Luo et al. в Science


Докофоссор — млекопитающее длиной около 9 см (от носа до основания хвоста) и весом 13–17 г. В строении его черепа и зубов имеются, с одной стороны, примитивные признаки, характерные для других базальных млекопитающих (маммалиаформ, mammaliaformes), с другой — специфические черты, характерные для современных роющих зверей, таких как сумчатые кроты и златокроты. Наиболее убедительные свидетельства в пользу роющего образа жизни обнаружились в строении конечностей. Лапы докофоссора — это лапы специализированного подземного жителя. В частности, его пальцы состоят только из двух фаланг (а не трех, как у большинства древних и современных млекопитающих), причем концевые фаланги увеличены, расширены и похожи на лопаты, а специальный выступ у основания не позволяет концевой фаланге отгибаться назад. Всё это — типичные признаки роющих зверей. Например, уменьшение числа фаланг характерно для современных златокротов, пальцы которых похожи на пальцы докофоссора (рис. 3). Это типичный пример параллельной эволюции, то есть независимого формирования сходных адаптаций у разных групп животных, в данном случае — у базальных млекопитающих (докодонтов) и плацентарных.


Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Рис. 3. Эволюционное дерево докодонтов (A), реконструкция древесного докодонта Agilodocodon (B), его лапа (C), плавающий докодонт Castorocauda (D), новооткрытый роющий докодонт Docofossor (E). Справа (F) — сравнение пропорций фаланг пальцев у млекопитающих, живущих на деревьях (arboreal), не живущих на деревьях постоянно, но хорошо лазающих (scansorial), наземных (terrestrial), роющих (fossorial) и подземных обитателей (subterranean). Изображены пальцы следующих животных (сверху вниз): шерстокрыл (Cynocephalus), лемур (Lemur), Agilodocodon, опоссум (Didelphis), ёж (Erinaceus), ехидна (Tachyglossus), Docofossor (BMNH131735), златокрот (Chrysochloris). Изображение из обсуждаемой статьи Qing-Jin Meng et al. в Science


Авторы предполагают, что основой для такой конвергенции являются общие генетические механизмы, ответственные за регуляцию развития конечностей у эмбрионов наземных позвоночных. У златокротов в ходе эмбрионального развития в будущих пальцах формируются зачатки всех трех фаланг, но потом две из них (проксимальная и средняя) сливаются. У мышей и людей аналогичный фенотип (слияние фаланг) иногда возникает из-за нарушения работы регуляторных генных каскадов, контролирующих закладку сустава между фалангами. К числу регуляторов, участвующих в этом процессе, относятся белки BMP2 (bone morphogenetic protein 2), GDF5 (growth and differentiation factor 5) и ряд других. Эти регуляторы наверняка управляли развитием пальцев и у юрских млекопитающих, а сходные отклонения в их работе, вызываемые мутациями, приводили к сходным изменениям фенотипа — например, к слиянию фаланг.

Аналогичным образом объясняется и параллельная эволюция другого важного признака — поясничных ребер и поясничного отдела позвоночника. У современных млекопитающих на поясничных позвонках ребер нет, причем поясничный отдел позвоночника морфологически четко отличается от грудного, несущего ребра. Утрата поясничных ребер и обособление поясничного отдела считается адаптацией, связанной с повышением подвижности и гибкости задней части тела и интенсификацией дыхания. Судя по палеонтологическим данным, в разных группах ранних млекопитающих редукция поясничных ребер (частичная или полная) происходило параллельно и независимо.

Новые находки показали, что сказанное справедливо и для докодонтов. У докофоссора, Castorocauda и других докодонтов есть поясничные ребра, размер которых постепенно уменьшается по мере приближения к крестцу. Это, по-видимому, исходное (предковое) состояние признака для докодонтов и вообще для млекопитающих. Однако у второго новооткрытого докодонта, агилодокодона (см. ниже), поясничных ребер нет, и поясничный отдел четко отграничен от грудного. Из этого следует, что в эволюционной линии докодонтов, как и в других группах ранних млекопитающих, имела место независимая редукция поясничных ребер.

Причина, по которой поясничные ребра легко утрачивались, а иногда, возможно, появлялись вновь, предположительно состоит в том, что генно-регуляторный каскад, управляющий закладкой этих ребер в эмбриогенезе, един для всех млекопитающих. Ключевую роль в нем играют гены Hox9, Hox10, Myf5, Myf6 и другие. Изменений в работе небольшого числа генов может оказаться достаточно для радикального изменения фенотипа. Например, можно получить мышиные эмбрионы с развитыми поясничными ребрами, если отключить все три копии гена Hox10 (см.: Новая палеонтологическая находка проливает свет на раннюю эволюцию млекопитающих, «Элементы», 17.03.2007).

Второе древнее млекопитающее, получившее название Agilodocodon scansorius («проворный докодонт лазающий»), найдено в среднеюрских отложениях Внутренней Монголии (рис. 4). Этот докодонт тоже был небольшим (14 см от носа до кончика хвоста, вес 27–40 г). Судя по строению конечностей и позвоночника, агилодокодон был прекрасно приспособлен к лазанию по деревьям. В частности, пропорции его пальцев указывают на древесный образ жизни (рис. 3). Все остальные известные докодонты были или наземными, или плавающими (боброхвост), или, как мы теперь знаем, роющими. Таким образом, находка расширила представления о спектре экологических адаптаций докодонтов.


Аналоги современных кротов, выдр и приматов существовали уже в юрском периоде

Рис. 4. Agilodocodon scansorius: реконструкция (А), прорисовка скелета (В) и общий вид находки (С). Изображение из обсуждаемой статьи Qing-Jin Meng et al. в Science


Строение зубов агилодокодона указывает на смешанную диету, в которую входили не только насекомые и другие мелкие животные, но и растительная пища. По таким признакам, как форма моляров и рельеф их поверхности, агилодокодон сходен с некоторыми лемурами, галаго и лори — приматами, питающимися насекомыми, плодами, камедью и соками растений. Сходство с приматами прослеживается и в строении лап (рис. 3), что не так уж удивительно, если учесть, что приматы — изначально древесная группа. У других докодонтов в строении моляров нет столь четких признаков адаптации к растительной пище.

Резцы агилодокодона имеют необычную форму: они похожи на широкие, заостренные на конце лопаты или ложки, сильно выпуклые снаружи (со стороны губ) и вогнутые изнутри (со стороны языка). Авторы отмечают, что похожие резцы имеются у некоторых американских обезьян: мармозеток, паукообразных обезьян, ревунов. Эти обезьяны используют резцы для прогрызания древесной коры, чтобы добраться до сока и сладких выделений. По-видимому, агилодокодон тоже добывал себе пропитание таким способом.

Новые находки показали, что способность к конвергентной эволюции схожих комплексов жизненных форм и к параллельному освоению одинаковых наборов экологических ниш характерна не только для «высших», териевых млекопитающих (сумчатых и плацентарных). Этой способностью обладали уже базальные маммалиаформы, которые успели «изобрести» своих лемуров, кротов и выдр задолго до расцвета териевых.

Источники:
1) Zhe-Xi Luo, Qing-Jin Meng, Qiang Ji, Di Liu, Yu-Guang Zhang, and April I. Neander. Evolutionary development in basal mammaliaforms as revealed by a docodontan // Science. 2015. V. 347. P. 755–760.
2) Qing-Jin Meng, Qiang Ji, Yu-Guang Zhang, Di Liu, David M. Grossnickle, and Zhe-Xi Luo. An arboreal docodont from the Jurassic and mammaliaform ecological diversification // Science. 2015. V. 347. P. 760–764.

См. также:
1) Скелет удивительного водоплавающего зверя обнаружен в юрских отложениях Китая, «Элементы», 12.03.2006.
2) Рост мозга у древних млекопитающих был связан с развитием обоняния, «Элементы», 26.05.2011.
3) Новая палеонтологическая находка проливает свет на раннюю эволюцию млекопитающих, «Элементы», 17.03.2007.
4) Экспансия растительноядных млекопитающих началась задолго до вымирания динозавров, «Элементы», 23.03.2012.

Александр Марков


28 сентябрь 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

В силурийских отложениях Китая найден древнейший позвоночный хищник

Китайские палеонтологи нашли в силурийских отложениях остатки хищной рыбы, размер которой примерно в три раза превосходит максимальные размеры других позвоночных той эпохи. Найденная рыба, вероятно,

Описаны поздние стадии развития загадочных эдиакарских эмбрионов

Новые находки загадочных эдиакарских «эмбрионов» из фосфоритовых отложений формации Доушаньтуо (Китай) позволили впервые изучить поздние стадии развития этих организмов. Оказалось, что на поздних

Человеческий род стал древнее и разнообразнее

В районе Афар (Эфиопия) в отложениях возрастом 2,80–2,75 млн лет найден фрагмент нижней челюсти, отнесенный американскими и эфиопскими палеоантропологами к роду Homo. Тем временем другая команда

Ископаемая черепаха оказалась диапсидой

В Германии в триасовых отложениях возрастом 240 млн лет найдены ископаемые остатки рептилий, имеющих несомненные признаки черепах. Это животное, названное Pappochelys rosinae, по своему

Палеонтологи выяснили, как была устроена голова галлюцигении

Найденные в среднекембрийских сланцах Бёрджес отпечатки галлюцигении позволили разобраться в строении передней части тела этого странного животного, родственного современным онихофорам. У

Анализ черепов сотен видов чешуйчатых показал, что предок змей жил под землей

Вопрос происхождения змей и образа жизни, который вел их предок, до сих пор остается одной из нерешенных эволюционных загадок. Традиционно предлагаются три гипотезы: подземная, морская и наземная.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Электронные системы управления RG-RoboticsНе только Cybertruck! Подборка крутых электрических пикаповЗнакомьтесь: сенокосец-кролик или существо с головой собаки и телом паукаCorona virusДействительно ли электромобиль — автомобиль будущего?Как снимают карантин в разных странах?Зачем СССР закупал навоз за границей?Атлас 1869 года, в котором контуры стран изображены в виде персонажей, олицетворяющих образ государства