Не такі вже й вимерлі

Еволюція живого на Землі містить чимало загадок. Одна з них — еволюційні стрибки, в ході яких за невеликий за палеонтологічними мірками час з’являлися нові групи живих істот або нові ознаки, які кардинально змінюють «конструкцію» організму. Приклад — походження птахів від динозаврів. Але є приклади і протилежного змісту: на сотні мільйонів років еволюція нібито зупинялася.

Феномен «живих викопних» залишається в сучасній біологічній науці одним з дискусійних, а тим і матеріалу для обговорення нагромадилася величезна кількість. Одну з хрестоматійних історій ми знаємо зі шкільної лави: до кінця 30-х років XX століття надряд кистеперих риб вважався вимерлим ще в крейдяному періоді. Однак в 1938 році з Індійського океану, з глибини 70 м витягли дивну істоту, названу пізніше латимерією.



Виявилося, риби, в плавниках яких були м’язові лопаті, дожили до сучасної епохи. Особливо гострий інтерес до знахідки був викликаний тим фактом, що кистеперих риб наука вважала перехідною формою від риб до земноводних, а «м’язисті» плавники сприймалися як крок до лап, за допомогою яких можна пересуватися по суші.

Щитень

Також у кистеперих, як з’ясувалося, був близький загальний предок з рибами надряду дводишних — тобто тих, котрі вміють дихати як киснем, розчиненим у воді, так і атмосферним повітрям. Ця гілка залишила нащадків в сучасній фауні у вигляді рогозубих риб — і вони теж можуть вважатися свого роду живими викопними, адже інші численні представники надряду існують тільки в геологічному літописі. Таким чином, до живих викопних зазвичай відносять нині живучих істот, які або морфологічно майже не відрізняються від відомих древніх тварин (рослин, бактерій), або успадкували від далеких предків якісь архаїчні ознаки.

Що сталося з годинником?

Існування таких «близнюкових пар», які об’єднують мешканців стародавньої Землі і наших сучасників, стало одним з важких питань еволюційної теорії. Адже еволюція, згідно з сучасними уявленнями, має в основі певний біологічний годинник. На великих часових масштабах в геномах має накопичуватися зіставна кількість мутацій. І якщо якісь істоти протягом сотень мільйонів років залишилися практично незмінними, отже, їхній «годинник» зупинилися. За феномен «живих викопних» вхопилися креаціоністи, які заперечують виявлені наукою еволюційні механізми. Нехай за сотні мільйонів років генетичні мутації і природний відбір перетворили якусь гілку динозаврів в орлів і синиць, але чому ж ці об’єктивні закони природи залишили кистеперих нехай у відносній, але незмінності?

Як би у відповідь на такого роду міркування багато біологів сьогодні схильні взагалі вважати термін «живі викопні» (який іде, до речі, до самого Дарвіна) неправильним. І тому, що у нього немає чіткого визначення, і тому, що він неточно позначає суть явища. Адже ні про яку зупинку еволюції мови не йде. Зовсім недавно було опубліковано дослідження, підготовлене вченими Університету штату Мічиган і присвячене осетрам, що мешкають в американських Великих озерах. Ця риба, яка має досить архаїчний вид вважалася одним з кандидатів в живі викопні — осетри існують на нашій планеті близько 100 млн років.

Однак, як вдалося з’ясувати, мешканці Великих озер впродовж історії демонстрували колосальні темпи еволюційних змін — зберігаючи основні морфологічні ознаки, вони постійно змінювали розміри. У Великих озерах мешкали як карликові, так і гігантські рибини, а також осетри безлічі проміжних розмірів.

Наутилус

Підводний корабель Наутилус — мешканець глибин Тихого і Індійського океанів — один з найефектніших представників «живих викопних». Він відноситься до наутилоїдей (Nautiloidea) — надряду головоногих молюсків, викопні представники якого відомі ще з кембрію (500 млн років тому). На відміну від інших головоногих типу восьминогів або кальмарів, наутилуси за півмільярда років зберегли дивовижної краси раковину. З усього різноманіття наутилоїдей залишилося лише кілька видів.

Ті ж висновки були зроблені сучасною наукою і для класичних прикладів «живих викопних» — тих же латимерій. Патрік Лоренті, еволюційний біолог з французького національного наукового фонду CNRS, був одним з тих, хто встановив, що між целакантами — представниками кистеперих риб крейдяного періоду — і сучасними латимеріями існують помітні анатомічні відмінності в розмірах, в будові черепа, хребта та інших морфологічних елементах. І головне, темпи зміни геному цілком порівнянні зі змінами в ДНК істот, що зазнали в ході еволюції радикальних метаморфозів.

Щитні — невеликі прісноводні ракоподібні підряду Notostraca — вперше з’явилися на Землі приблизно 265 млн років тому і з тих пір зберегли свій зовнішній вигляд в незмінності. Однак припущення про еволюцію, яка зупинилася не спрацювало і тут. Дослідники з Університету британського міста Гулль секвенували кілька генів з ДНК близько 270 особин нині живучих щитнів. В результаті цієї роботи з’ясувалося, що щитні утворюють на сьогодні не 11, як вважалося раніше, а 38 окремих видів, причому ці види відносяться до двох різних гілок, які розділилися ще в юрському періоді — близько 184 млн років тому. При цьому активне видоутворення і відповідні йому зміни в геномі відбувалися регулярно, не зачіпаючи базову морфологію.

Представники австралійського континенту

Зелений континент став тим місцем на Землі, де в ізоляції довгий час еволюціонували найнезвичайніші групи ссавців.

Тихе містечко і тонке налаштування

Але якщо еволюція регулярно вносить нехай не відразу помітні, але постійні конструктивні зміни, чому ж виникає феномен «живих викопних»? Щоб проілюструвати цей механізм, звернемося до людської історії. Великі міграції на кшталт Великого переселення народів, утворення держав і імперій, поширення світових релігій — все це приводило до перемішування етносів і постійної зміни способу життя людей від покоління до покоління.

Але відомі випадки, коли в результаті макропроцесів яке-небудь окреме плем’я появлялося на віддаленому острові, або в глибині джунглів, або в інших умовах, що приводили до ізольованого існування, але не дуже сприяли розвитку цивілізації. І поки десь прокладалися залізниці, будувалися сучасні міста, піднімалися в небо літаки, ізольоване плем’я продовжувало жити так, як жили його предки, можливо, тисячі років тому.



Приблизно те ж саме, тільки в інших часових масштабах, відбувалося в історії живої природи. Предки більшості «живих викопних» відносилися в далекому минулому до набагато більш великих родинних груп істот. Ця численна в минулому рідня, потрапивши під сокиру природного відбору, або пристосовувалася до нових умов, поступово перетворюючись до невпізнання, або вимирала, перетворюючись в тупикові гілки. І тільки невелика частина групи по волі обставин ставала палеоендемічною.

Вона потрапляла в умови, які, по-перше, практично не змінювалися з плином мільйонів років, а тому не вимагали радикального пристосування, а по-друге, ізолювали цю популяцію від природних ворогів. У цих еволюційних лабораторіях генетичний годинник йшов з тією ж швидкістю, проте природному відбору не залишалося нічого іншого, як займатися тонким підстроюванням морфології, яка виникла ще колись.

Біблія і рок-н-рол

З феноменом «живих викопних» тісно пов’язані і деякі інші палеонтологічні феномени. «Ефект Лазаря» названий по імені біблійного персонажа, воскрешенного Христом. Йдеться про види, які, будучи одного разу зафіксованими в палеонтологічному літописі, потім як би зникають на довгий час, а тоді з’являються («воскресають») знову. Найчастіше це пов’язано просто з недостатністю палеонтологічних даних: адже утворення скам’янілості — це не стільки норма, скільки рідкий випадок, і якщо для даної епохи останків якої-небудь істоти не виявлено, це не означає, що її не було. Можливо, їй просто «не пощастило» залишити сліди в скам’янілостях, або ці сліди досі не знайдені. До ефекту Лазаря відносять також рідкісні випадки, коли тварина, що вважалася вимерлою, раптом появляється серед живих.

Латимерія

Загадка глибин

Латимерія завдяки своєму вкрай «доісторичному» вигляду довго вважалася класичним прикладом «живого викопного». Однак з часом були виявлені істотні відмінності між цією мешканкою Індійського океану і древніми целакантами. Зокрема, деякі особливості обміну речовин вказують на те, що викопні родичі латимерії жили в прісноводних водоймах, де, можливо, м’язисті плавці допомагали їм пересуватися, спираючись на дно мілководдя. Крім того, сучасна латимерія більша древніх кистеперих риб.

Класичний приклад «таксона Лазаря» — мешкаючий на Південному острові Нової Зеландії нелітаючий птах такахе. Останки птаха були виявлені в середині XIX століття, і хоча його вигляд не відноситься до особливо древнього, протягом 100 років такахе вважали остаточно вимерлим. Але воскресіння все ж було. Приблизно така ж доля спіткала Чакського пекарі — шерстистого свиноподібного мешканця Південної Америки. У 1930 році були виявлені його кістки, які ще не стали скам’янілостями, що вказувало на порівняно недавнє зникнення виду. І лише 45 років потому з’ясувалося, що ніякого зникнення і не було — просто тварина добре сховалася від цікавих очей.

Про свого роду науковий обман свідчить і «ефект Елвіса». Як відомо, після передчасної кончини короля рок-н-ролу знаходилося чимало людей, які бачили Елвіса живим в різних точках Америки і світу. Точно так же розділених великими часовими проміжками істот з дуже схожими морфологічними ознаками часом сприймали за один і той же біологічний вид, пережившої епохи. Характерний приклад можна привести зі світу морських безхребетних тварин, відомих як плечоногі, або брахіоподи. У скам’янілостях пізнього тріасу був зафіксований вид брахіоподів, названий Rhaetina gregaria. За тріасом приблизно 200 млн років тому послідувала подія, відома як тріасове (або тріасько-юрське) вимирання, – воно призвело до зникнення багатьох видів безхребетних.

Однак і в скам’янілостях, які належали до юрського періоду, виявилися останки істоти, дуже схожої з Rhaetina gregaria. Проте подальші дослідження показали, що юрський брахіопод — це той самий «воскреслий Елвіс», тобто істота, є не нащадком тріаського плечоногого, а представником іншої гілки, які здобули схожість в результаті конвергентної еволюції — явища, що подарувало крила птахам і кажанам , які не мають ніякої близької спорідненості.

Список істот, які пережили як би в незмінному вигляді цілі геологічні епохи, великий і включає в себе ссавців, риб, птахів, молюсків, а також рослини і бактерії. Але, як показують дані науки, жодна з цих істот не може бути доказом «зупинки еволюції». Просто нам не завжди відомі її шляхи.

Джерело: https://www.popmech.ru

Залишити відповідь