Несмотря на их репутацию “живых ископаемых”, крокодилы сильно изменились за последние два миллиона лет.
Крокодилы выглядят так, словно принадлежат к другому времени, эпохе, когда правили рептилии. Но внешность может быть обманчивой. Сегодняшние крокодилы не являются пережитками, которые не изменились со времен юрского периода, но являются одним из проявлений великой, разнообразной семьи, которая существует уже более 235 миллионов лет. Более того, крокодилы все еще развиваются - и быстрее, чем в другие периоды чешуйчатой истории их семьи.
Кажущийся противоречивым вывод об эволюции крокодилов вытекает из недавнего исследования, опубликованного в Трудах Королевского общества. Сравнивая трехмерные модели для отслеживания анатомических ориентиров на черепах крокодилов с течением времени, исследователи обнаружили, что современные виды крокодилов в Австралии, Юго-Восточной Азии и Индо-Тихоокеанском регионе быстро развиваются, несмотря на то, что выглядят как полуводный антиквариат. Современные виды крокодилов выглядят так похоже не из-за сохранения древних черт, а потому, что крокодилы со временем снова и снова развивают одну и ту же форму черепа.
“Крокодилы просто кажутся древними и первобытными и немного похожи на голливудских динозавров”, - говорит Фелис Трейси, не говоря уже о том, что некоторые виды являются одними из крупнейших рептилий на планете. Американские аллигаторы могут вырасти до 14 футов в длину, а морские крокодилы могут достигать более 20 футов в длину. Кроме того, Фелиция отмечает, что некоторые ископаемые крокодилы внешне похожи на живые виды. Образ плюющейся рептилии может создать повествование о том, что крокодилы вообще не сильно изменились, довольствуясь тем, что прячутся в эволюционных заводях. Но это не настоящая история.
Сегодняшние аллигаторы, крокодилы и гариалы, сгруппированные вместе как крокодилы, имели общего предка еще в меловом периоде, около 95 миллионов лет назад. Но история крокодилов уходит гораздо глубже. Сегодняшние аллигаторы и крокодилы - это всего лишь оставшиеся члены более широкой, более древней группы рептилий, называемых псевдосучианами, или крокодилами и их вымершими родственниками. Первые псевдосучи эволюционировали более 235 миллионов лет назад, примерно в то время, когда первые динозавры оставили свой след в ландшафте триаса, и с течением времени претерпели множество изменений.
Многие ископаемые псевдосучи были непохожи ни на одно живое существо, живущее сегодня. Например, животных триаса, называемых этозаврами, иногда называют “броненосцами” за то, что эти родственники крокодилов напоминали больших всеядных броненосцев. Примерно в то же время здесь жили двуногие родственники крокодила, такие как попозавр и Эффигия, псевдосучи, которые независимо развили планы тела и привычки, подобные динозаврам. На самом деле, в течение триаса существовало большее разнообразие псевдосучианских видов и планов тел, чем у динозавров. Они, а не “ужасные ящерицы”, были доминирующими рептилиями на суше. То есть до тех пор, пока массивные извержения вулканов не вызвали массовое вымирание около 201 миллиона лет назад и многие формы псевдосучианцев не вымерли, позволив динозаврам выйти из тени.
Но даже в юрский и меловой периоды расцвета динозавров процветали уцелевшие линии псевдосученцев. Некоторые родственники крокодилов провели всю свою жизнь в море. Хищники с острыми зубами, такие как дакозавр и талатозух, охотились в океанах в поисках добычи вместе с ихтиозаврами и плезиозаврами. Другие были земными плотоядными, которые вели жесткую конкуренцию динозаврам. В доисторической Бразилии около 90 миллионов лет назад, сухопутные крокодилы, такие как Баурусух были одними из главных хищников своего времени и впивались в добычу зубами, похожими на лезвия. И полуводные хищники-засады тоже существовали. Некоторые из них были размером примерно с их современных собратьев, но некоторые были гигантами. Дейнозух, “крокодил ужаса”, был аллигатором, который мог вырасти почти до 40 футов в длину и скрывался в болотах Северной Америки между 82 и 73 миллионами лет назад.
Даже после удара астероида, положившего конец “Эпохе динозавров”, некоторые виды крокодилов выжили и продолжали развиваться по-новому. В то время как млекопитающие переживали серьезный эволюционный расцвет, появились новые наземные крокодилы - такие как “копытный” крокодил Боверизухус - эволюционировал, чтобы преследовать их. И даже в последнее время, примерно 4000 лет назад, в южной части Тихого океана жили наземные крокодилы, называемые мекосучинами, у которых были зубы и челюсти, подходящие для того, чтобы хрустеть моллюсками и насекомыми. Крокодилы и их родственники не были эволюционно неуклюжими. Вместо этого эти рептилии быстро отреагировали на меняющиеся времена.
Чтобы проследить, как форма черепа крокодила менялась на протяжении веков, Фелис и его коллеги использовали метод, называемый геометрической морфометрией, для сравнения черепов 24 живых видов крокодилов и 19 их ископаемых родственников. Эти трехмерные модели позволили исследователям рассмотреть различные ориентиры на черепах-такие как расположение глаз или длина морды—и проследить, как анатомия менялась с течением времени и через эволюционные взаимосвязи.
Анализ сделал больше, чем просто отслеживал форму. Форма морды крокодила сильно зависит от того, что едят эти виды. Например, очень длинные, узкие морды, заполненные множеством мелких зубов, считаются ключом к диете, богатой рыбой. Живые гариалы имеют такую форму, но так же обстоят дела и у некоторых вымерших морских крокодилов. Фелис и его коллеги выдвигают гипотезу, что эта рыбоядная форма морды эволюционировала по крайней мере три раза в истории крокодилов.
Таким образом, два крокодила с похожей формой черепа, возможно, не являются близкими родственниками. Вместо этого отдаленно родственные крокодилы сходятся на одних и тех же формах черепа, потому что они питаются похожей добычей и живут в схожих местах обитания, причем множество видов повторяет небольшое количество форм черепа. Тот факт, что отдаленно связанные ветви на генеалогическом древе крокодилов сходятся на сходных формах черепа, говорит палеонтолог Университета Теннесси Стефани Драмхеллер-Хортон, говорит о том, что крокодилы быстро эволюционируют, чтобы неоднократно заполнять один и тот же набор ниш.
И новые исследования начинают отслеживать, насколько быстро меняются крокодилы, особенно современные виды. Ранее в этом году палеонтолог Гарвардского университета Стефани Пирс и ее коллеги сообщили что некоторые современные крокодильи линии быстро развиваются. Исследование, проведенное Фелис и соавторами, дополняет эту картину. Виды крокодилов, обитающие на суше южной части Тихого океана, такие как знаменитый морской крокодил, демонстрируют высокие темпы эволюционных изменений за последние два миллиона лет. Снова и снова Фелис и ее коллеги обнаруживали, что современные крокодилы сходятся на небольшом наборе форм черепа. Например, африканский нильский крокодил и крокодил Мореле из Центральной Америки не являются особенно близкими родственниками, но у них удивительно схожие формы черепа. Аналогичным образом, сегодняшний кайман с широкой мордой из Южной Америки имеет череп, очень похожий на череп вымершего крокодила Воая, останки которого найдены на Мадагаскаре. Вот почему они кажутся древними. Дело не в том, что они остались неизменными, а в том, что крокодилы эволюционируют в ограниченное число форм за огромные промежутки времени. Посмотрите на морского крокодила, и вы увидите возрождение одного из величайших хитов эволюции.
Распознавание паттерна-это всего лишь первый шаг к ответу на некоторые более глубокие эволюционные вопросы. “С помощью новых и более сложных аналитических методов, - говорит Пирс, - мы можем начать лучше понимать, как и почему они сходились в сходных морфологиях”. Новое исследование помогает экспертам заложить основу для изучения того, как конкретные диеты влияют на эволюцию различных форм черепа как у современных, так и у ископаемых крокодилов. Кроме того, отмечает Пирс, череп может соединяться во время эмбрионального развития только очень многими способами. Количество анатомических форм, которые могут принимать крокодилы, зависит от того, какие внутренние факторы, такие как рост, позволяют, а также от внешних воздействий, таких как диета.
Если глубже разобраться в том, почему крокодилы со временем склонны повторять похожие формы, это может помочь объяснить, почему современные аллигаторы, крокодилы и гариалы кажутся такими похожими друг на друга. Все они являются полуводными хищниками, которые охотятся из засады. Больше нет наземных крокодилов, морских крокодилов, крокодилов с разнообразным набором зубов различной формы или видов, подобных многим из тех, которые существовали раньше. Фелис и его коллеги подсчитали, что из всех существовавших форм черепа крокодила современные виды представляют лишь около трети этого разнообразия. Но, учитывая давнее выживание этих рептилий, могут ли крокодилы когда-нибудь пережить еще один эволюционный всплеск и снова развить некоторые из этих потерянных форм?
“Это возможно, но крайне маловероятно", - говорит Фелиция. Возможно, современным крокодилам присущи некоторые особенности, которые мешают им восстановить часть былого разнообразия своей семьи. Живые крокодилы, как правило, имеют низкие, приземистые тела с конечностями, которые должны удерживать их на суше, а также проталкивать через воду. Потребность в теле амфибии делает их менее эффективными на суше, чем хищники млекопитающих, и не такими маневренными, как полностью водные охотники, и поэтому конкуренция со стороны других мясоедов может ограничить их. Глобальный климат, вероятно, также играет свою роль. По словам Драмхеллера-Хортона, во время более теплого глобального климата виды крокодилов распространяются и разнообразятся. “Но крокодилы, живущие сегодня, пережили последние циклы ледниковых периодов, поэтому мы рассматриваем довольно ограниченную выборку всего разнообразия, которое у них когда-то было”, - говорит она. Кроме того, многие современные виды крокодилов сталкиваются с потерей среды обитания и другими угрозами исчезновения, создаваемыми людьми. Если бронированные рептилии когда-нибудь снова будут процветать, им потребуется серьезная экологическая встряска, чтобы открыть путь к новой Эре рептилий.
Узнали что-то новое? Пишите в комментарии и ставьте лайк
#рептилии #наука #животные #динозавры #природа
