Плацентарные млекопитающие, находившиеся у корней нашего родословного древа, жили в эпоху динозавров и еще застали времена расцвета гигантских ящеров. Это заявление британских палеонтологов, основанное исключительно на генетических данных и противоречащее фактам из летописи ископаемых, получает все большую поддержку среди ученых.
Реконструкция скелета гипотетического первого плацентарного млекопитающего
Научный сотрудник Университетского колледжа Лондона Марио дос Рейс рассчитал, что первые плацентарные, приходящиеся предками современным зверям и человеку, появились примерно с 91 до 88 млн лет назад. До удара астероида, уничтожившего динозавров, оставались еще десятки миллионов лет, и все это время плацентарные сосуществовали с ужасными ящерами.
“Когда динозавры вымерли, многие экологические ниши стали вакантными и плацентарные млекопитающие тут же их заняли, – говорит Рейс. – Наши плацентарные предки эволюционировали в современных млекопитающих, которых мы привыкли видеть вокруг себя, например, грызунов, оленей, китов, лошадей, летучих мышей, обезьян и, в конечном счете, людей”.
Пока динозавры господствовали на Земле, у плацентарных не было никакой возможности увеличивать свое разнообразие и заметно эволюционировать, но появились они уже тогда, когда динозавры наслаждались жизнью и не подозревали об уготованной им катастрофе. Рейс и его соавторы Фил Донохью и Цзыхэн Ян пришли к этому убеждению, тщательно проанализировав 36 полных геномов млекопитающих.
Как объяснил Рейс, накопление мутаций в ДНК происходит с постоянной скоростью, благодаря чему в распоряжении ученых оказываются так называемые “молекулярные часы”, показывающие, как давно произошло расхождение между двумя родственными группами животных. Например, ДНК человека и других приматов мутирует со скоростью примерно 1% в 10 млн лет. Молекулярные часы не являются абсолютно точным механизмом и у одних видов идут чуть быстрее, а у других – немного медленнее, отметил ученый.
Команда исследователей Университетского колледжа смогла оценить число мутаций, накопленных в разных линиях млекопитающих, и оно указало время жизни первого плацентарного, приходящегося предком всем ныне живущим – от 88,3 до 91,6 млн лет назад. Эти цифры идут в разрез с опубликованными несколько ранее сроками появления первых плацентарных, полученными эволюционным биологом американского университета Стоуни-Брук Морин О’Лири на основании данных окаменелостей.
О’Лири и ее сотрудники потратили несколько лет на то, чтобы на основе морфологических особенностей современных и ископаемых животных выстроить общее генеалогическое древо млекопитающих. В результате этого масштабного труда появилась родословная плацентарных, начинающаяся вскоре после вымирания динозавров, в палеогеновом периоде. По словам авторов, они строго придерживались данных геологической летописи, чтобы не допустить ошибок и не сделать плацентарных древнее, чем это было фактически.
Однако команда Рейса уверена, что в исследовании О’Лири содержится фатальная ошибка – в нем не учитывается, что линии млекопитающих могут уходить в прошлое гораздо дальше того момента, с которого известны окаменевшие остатки этих животных. “Ведь вполне вероятно, что они уже существовали, но просто не смогли сохраниться в ископаемом состоянии”, – говорят британские ученые. “Работа О’Лири невероятно впечатляет во всех аспектах, кроме сроков эволюционной истории, – заявил соавтор исследования, палеобиолог Бристольского университета Фил Донахью. – Мы очень обеспокоены тем, что этот материал собирались в конечном итоге изложить в учебниках”.
Точка зрения британцев показалась более верной экспертам. “Трудно сказать, кто более прав, но позицию Рейса подтверждают более весомые данные”, – считает, например, эволюционный генетик университета Дьюка Энн Йодер. Именно она 10 лет назад на основании генетических данных предсказала, что общий предок галаго и лори жил около 40 млн лет назад, хотя ископаемых остатков представителей этой группы старше 20 млн лет на тот момент известно не было. Но когда статья Йодер уже была в печати, палеонтологи обнаружили окаменелости предсказанного существа возрастом даже больше 40 млн лет.
“Ранние плацентарные, найденные в отложениях мелового периода, решат этот вопрос раз и навсегда”, – заявила Йодер. Точку в споре о времени появления плацентарных поставят все же ископаемые, а не математические расчеты, пишет Nature.
Возвращаясь к общему предку всех плацентарных, остается добавить, что, согласно данным ряда исследований, он представлял собой небольшое существо, ведущее ночной образ жизни и пережившее глобальное мел-палеогеновое вымирание благодаря своему размеру, а также поведенческим и экологическим особенностям. Судя по всему, оно не выглядело слишком похоже на человека, но знания о нем имеют для людей большую ценность.
“Его важность для человечества заключается в том, что первое плацентарное млекопитающее приходится нам предком. Это оно изобрело план строения тела, унаследованный нами, и подробная информация о нем дает нам возможность, например, выяснить, какие животные лучше подходят для медико-биологических исследований, направленных на борьбу с врожденными и генетическими заболеваниями”, – пояснил Донахью.
Статья Neither phylogenomic nor palaeontological data support a Palaeogene origin of placental mammals опубликована на портале Proceedings of the Royal Society B
Doi: 10.1098/rsbl.2013.1003
