Новое исследование китайских и американских биологов показывает, что, если бы бедствие не стерло с планеты большую часть земной жизни 66 миллионов лет назад, 88 процентов современных видов лягушек не было бы здесь. Почти девять из 10 видов лягушек сегодня произошли всего от трех линий, которые пережили массовое вымирание.Результаты, которые будут опубликованы на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, являются неожиданностью, потому что предыдущие исследования эволюции лягушек выявили расцвет основных линий лягушек сегодня примерно на 35 миллионов лет раньше, в середине периода.
Мезозойская эра.Новый анализ 95 генов лягушек в 44 из 55 ныне живущих семейств показывает, что эти три линии начали формироваться именно на границе между меловым и палеогеновым периодами — границе K-Pg, ранее называвшейся границей KT, — когда последнее массовое вымирание произошло, а не 100 миллионов лет назад.По словам герпетолога и соавтора Дэвида Уэйка из Калифорнийского университета, профессора аспирантуры в Беркли и куратора Музея зоологии позвоночных, новые виды лягушек, вероятно, быстро излучали во всем мире, потому что после появления животных было доступно так много экологических ниш. занимающие их исчезли.«Мы думаем, что мир сильно обеднел в результате события KT, и когда растительность вернулась, доминировали покрытосеменные.
Именно тогда деревья достигли своего полного цветения», — сказал Уэйк. «Лягушки начали становиться древесными. Именно древесные породы привели к сильной радиации, в частности, в Южной Америке».Деревья являются идеальной средой обитания для лягушек не только потому, что они позволяют им убегать от наземных хищников, но и потому, что их опавшие листья обеспечивают защиту, пока лягушки находятся на земле, являются местом размножения и большим количеством пищи, например насекомых.
Деревья и другие цветущие растения начали расти в конце мелового периода и были готовы к эксплуатации лягушками после того, как они оправились от исчезновения.Еще одной популярной адаптацией было прямое развитие, то есть получение детенышей без стадии головастика, что является стандартом примерно для половины всех видов лягушек на сегодняшний день.«Большинство лягушек, которые процветают сейчас, процветают благодаря прямому развитию яиц в наземных условиях», — сказал он. «Это сочетание прямого развития и использования древесной среды обитания, на которую приходится значительная часть радиации».Предыдущие генетические анализы эволюции лягушек были сосредоточены на митохондриальной ДНК и на том, как долго тикают молекулярные часы митохондриальных генов.
Однако анализ молекулярной эволюции митохондриальной ДНК часто дает слишком старые даты для расхождения клонов. В случае лягушек такой анализ выявил излучение большинства живых лягушек примерно 100 миллионов лет назад, что было загадкой, поскольку окружающая среда Земли в то время была стабильной.
Изменяющаяся среда обычно движет эволюцией.Новый анализ, основанный на данных, собранных в основном аспирантом Ян-Цзе Фэном из Университета Сунь Ятсена в Гуанчжоу, Китай, сосредоточился на последовательностях 95 генов, расположенных на хромосомах в ядре, и на том, как они меняются с течением времени. Он и его коллеги собрали генетические данные 156 видов лягушек и объединили их с более ранней информацией о двух генах 145 различных лягушек, в общей сложности 301 особый вид лягушек из всех 55 семейств лягушек.
Данные были откалиброваны с использованием 20 дат, полученных из окаменелостей и исторических событий Земли.Команда, в которую входят ученые из Флоридского музея естественной истории Университета Флориды и Техасского университета в Остине, пришла к выводу, что, возможно, 10 групп лягушек пережили вымирание, но только три из них (Hyloidea, Microhylidae и Natatanura). процветали и разнообразились, претендуя на места обитания и ниши по всему миру.
По словам Уэйка, выживших отличает только удача. Остатки других выживших линий разбросаны в изолированных местах по всему миру, но сегодня они так же разнообразны по своим средам обитания и стратегиям размножения, как и 88 процентов.Две из трех сохранившихся линий, которые впоследствии широко распространились, вышли из Африки и остались нетронутыми, поскольку континенты перемещались в течение последующих эонов, с распадом Пангеи, а затем Гондваны, чтобы сформировать континенты, которые мы видим сегодня.
Уэйк отметил, что африканская рифтовая зона и горообразование в Западной Африке создали новые среды обитания для развивающихся лягушек. Третья, Hyloidea, распространялась по территории Южной Америки.Сегодняшние лягушки, насчитывающие более 6700 известных видов, а также многие другие виды животных и растений во всем мире испытывают серьезный стресс из-за разрушения среды обитания, роста численности населения и изменения климата, что, возможно, знаменует собой новый период массового вымирания.
Новое исследование дает одно четкое послание будущим поколениям.«Эти лягушки выжили благодаря удаче, возможно потому, что они либо находились под землей, либо могли оставаться под землей в течение длительного периода времени», — сказал Уэйк. «Это, безусловно, привлекает новое внимание к положительным аспектам массовых вымираний: они предоставляют экологические возможности для новых вещей.
Просто дождитесь следующего грандиозного вымирания, и жизнь снова взлетит. В каком направлении она пойдет, вы не знаете. "