Еще в прошлом веке британский биолог Дж. Б. С. Холдейн заметил, что Бог, если он существует, явно питает «особую любовь к жукам». Эта шутка отражала важную истину: «дерево жизни» распределено крайне неравномерно. Одни ветви представляют густую чащу тысяч видов, другие — лишь тонкие и редкие ответвления. Например, более 40% всех известных насекомых — жуки, около 60% птиц составляют воробьиные, а свыше 85% растений — цветковые.
Возникает вопрос: является ли такая концентрация видов в нескольких сверхкрупных группах универсальным правилом эволюции? Долгое время биологи спорили об этом, ведь точных данных о числе видов, их родственных связях и возрасте групп было мало. Теперь у ученых появился ответ.
В журнале Frontiers in Ecology and Evolution опубликовано исследование американских биологов Джона Дж. Винса (Университет Аризоны) и Даниэля Моэна (Калифорнийский университет в Риверсайде). Они показали, что большинство известных видов сконцентрировано в ограниченном числе групп, которые быстро эволюционировали и давали множество новых видов за короткий промежуток времени.
«Наш анализ показал, что подавляющее большинство — более 80% известных видов — сосредоточено всего в нескольких группах, которые эволюционировали особенно быстро», — пояснил Винс
Ученые проанализировали данные о богатстве видов, возрасте и скорости их накопления у различных клад — эволюционных групп, происходящих от общего предка. В анализ вошли:
10 типов, 140 отрядов и 678 семейств наземных растений (более 300 тыс. видов),
31 отряд и 870 семейств насекомых (свыше 1 млн видов),
12 классов позвоночных (66 тыс. видов),
28 типов и 1710 семейств животных (более 1,5 млн видов),
а также 17 царств и 2545 семейств всей жизни в целом (более 2 млн видов).
Результаты оказались удивительно согласованными: независимо от уровня и группы, подавляющее большинство видов оказалось сосредоточено в нескольких крупных ветвях, где эволюция шла особенно быстро
Примеры таких «взрывов разнообразия» хорошо известны. Когда предки дарвиновских вьюрков заселили Галапагосские острова, они быстро разделились на разные виды, приспособленные к новым условиям. Появление цветков у растений или способность летать у летучих мышей также открывали новые ниши и приводили к резкому росту разнообразия.
По словам Винса, ключевыми факторами таких всплесков могли быть многоклеточность у разных царств жизни, переход животных на сушу, освоение растительной пищи членистоногими, а у растений — появление цветков и опыления насекомыми.
Есть и важное ограничение. Самая большая «неизвестная область» — бактерии. Сейчас описано около 10 тыс. видов, но реальные оценки колеблются от миллионов до триллионов. При этом они появились примерно 3,5 миллиарда лет назад и за это время в целом размножались и развивались довольно медленно. Если окажется, что на самом деле бактерий намного больше, ситуация изменится, и именно они будут составлять большинство видов, хотя новые появляться будут медленно.
Авторы подчеркивают, что их выводы касаются прежде всего «известного» многообразия, то есть тех групп, которые относительно хорошо изучены.
Найден ген, давший человеческому мозгу эволюционный скачок
Палеонтологи нашли самые древние следы выхода позвоночных на сушу
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram