Почему эволюция вернула некоторых животных обратно в воду?
Новое исследование Йельского университета объясняет, когда и как десятки групп млекопитающих и рептилий совершили эволюционный "обратный путь" — вернулись с суши в водную среду. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Схожие адаптации к водной жизни
"Эти вторично-водные группы адаптировались к новой среде поразительно схожим образом — развив ласты и ряд других черт, сделавших их лучшими пловцами", — говорит ведущий автор Калеб Гордон. Это классический пример конвергентной эволюции.
Методология исследования
Для реконструкции этого эволюционного перехода команда:
- Проанализировала сотни образцов из коллекций Йельского музея Пибоди и других институтов.
- Сделала более 11 000 новых измерений, фотографий и КТ-сканов.
- Сочетала классические методы палеонтологии, филогенетические алгоритмы машинного обучения и даже статистические методы времен Второй мировой войны.
"Реконструкция жизни вымерших форм — это точная и деликатная работа, требующая осторожного переплетения данных о современных организмах и их родстве с ископаемыми формами", — отмечает старший автор Бхарт-Анджан Бхуллар.
Разрешение давних споров
Новый метод с использованием моделей машинного обучения, обученных на современных видах, позволил предсказать водные привычки и адаптации мягких тканей у вымерших видов с неясным образом жизни.
- Спинозавр: Результаты уверенно указывают на высоководный образ жизни этого динозавра, поддерживая гипотезу, что он охотился под водой, подобно тюленю или пингвину.
- Мезозавры: Несмотря на живорождение, пропорции их конечностей указывают на полуназемный образ жизни, подобный современному аллигатору или утконосу. "Они не полностью покинули сушу", — говорит Гордон.
Ключевые выводы
- Все палеозойские морские рептилии (жившие до динозавров) регулярно возвращались на сушу и вели, в лучшем случае, земноводный образ жизни.
- Метод позволяет с точностью более 90% предсказать наличие мягкотканных ластов и высоко- или полностью водного образа жизни на основе пропорций передних конечностей.
Широкое применение метода
Исследователи адаптировали статистический метод 1940-х годов, разработанный для идентификации вражеских самолетов на радаре, чтобы определить, были ли конечности вымершего животного приспособлены для плавания.
Этот подход можно применять и к другим эволюционным переходам, таким как развитие прямохождения у предков человека или способности к полету у предков птиц.
"Метод Калеба убирает субъективность из этого процесса и позволяет данным говорить самим за себя", — заключает Бхуллар.