Американские ученые опровергли сложившееся мнение о взаимосвязи морфологического разнообразия и экологической диверсификации живых существ. По новым данным исследователей Стэнфордского университета, не существует линейной зависимости между количеством жизненных форм и ассортиментом доступных для существования их обладателей экологических ниш.
Как известно, все разнообразие современных морских животных сводится к девяти первоначальным планам строения тела, впервые появившимся еще во времена кембрийского взрыва, около 550 млн лет назад. Подобно тому, как гениальных художник творит множество шедевров, используя довольно ограниченный арсенал изобразительных средств, так и природа заполнила самые разные экологические ниши лишь малым числом жизненных форм. Правда, на это ей потребовалось много миллионов лет.
Согласно распространенному сегодня в науке подходу, практически мгновенное по геологическим меркам появление в кембрийском периоде всех современных планов строения тела животных сопровождалось столь же стремительной экспансией жизни в самые разные экологические ниши. Поспорить с этой позицией решила группа ученых под руководством Джонатата Пэйна, палеобиолога Стэнфордского университета. Недавно он вместе с коллегами эмпирически подтвердил закон Копа (Cope’s rule), остававшийся сомнительным на протяжении сотни лет, и вот теперь готов бросить вызов более молодому корифею – Стивену Гулду (Stephen J. Gould) и его концепции кембрийского взрыва.
«Окаменелости обеспечивают нам четкое доказательство того, что основные планы строения тела, имеющиеся у морских животных сегодня, сложились примерно 542 млн лет назад, и почти все последующие новые виды являются просто вариациями на эти темы, – заявил Пэйн. – Однако обусловленные этими планами строения экологические способности драматически менялись, и животным потребовалось гораздо больше времени, чтобы достичь современного экологического разнообразия».
Изучив более 18 000 родов, команда исследователей пришла к выводу, что функциональное разнообразие морских животных развивалось на протяжении очень долгого времени. Прежде исследований на аналогичную тематику не производилось.
«Наши результаты очень ясно показывают, что в отличие от основных планов тела, экологические функции животных не появляются в начале кембрийского взрыва вообще. Скорее, наоборот, – пояснил ведущий автор исследования, сотрудник лаборатории Пэйна Мэтью Кноп. – Мы показываем, что все 542 млн лет морские животные следовали «модели позднего заполнения», чтобы прийти к нынешнему экологическому разнообразию. Мир, который мы видим сегодня, действительно создавался эволюцией на протяжении очень долгого времени».
Еще одним важным выводом исследования стало понимание, что вскоре после двух крупнейших массовых вымираний – в конце пермского и в конце мелового периодов – экологическое разнообразие животных не только очень быстро восстанавливалось до прежнего уровня, но и выходило далеко за его пределы. «Похоже, после этих вымираний оказывались потеряны ранее доминирующие группы, что открывало самые широкие экологические перспективы для тех, кто выжил», – отметил Пэйн.
Статья Comparative history of taxonomic and functional diversity in marine animals принята к публикации журналом Nature Communications.
