Динозавры лишь дали толчок к развитию млекопитающих. Однако новые хозяева планеты выросли в размерах удивительно быстро. Палеобиологи попытались выяснить, почему.
Млекопитающие – самая разнообразная группа наземных позвоночных, в том числе по размеру – от крошечной землеройки (около 2 г) до африканского слона (10−12 тонн). Самое крупное в истории Земли млекопитающее — семнадцатитонный индрикотериум (Indricotherium transouralicum), похожий на гигантского безрогого носорога, жил в Евразии 34 млн лет назад. Но появились млекопитающие (примерно 240−230 млн лет назад) очень скромно и незаметно – мелкие животные, ведущие ночной образ жизни. В течение долгого времени они оставались такими: размер млекопитающих колебался от 3−5 г до 10−15 кг, так что только самые крупные из них равнялись по размеру мелким динозаврам. Перелом произошел с вымиранием динозавров – 65 млн лет назад. Это событие открыло млекопитающим дорогу к достижению больших размеров и разнообразия, говорят ученые, изучив закономерности эволюции размеров тела этих животных. Международная команда из Мексики, США, Израиля, Финляндии, Швеции и Канады составила уникальную базу данных размеров млекопитающих, живших в разные эпохи на разных континентах.
«Когда вымерли гигантские динозавры, освободились огромные ресурсы растительной пищи, — объясняет Джессика Теодор (Dr. Jessica Theodor), доцент Университета Калгари (University of Calgary), участник исследования. – Ими воспользовались млекопитающие. Но для того, чтобы питаться растительностью энергетически эффективно, им надо было увеличиться в размере». Перестройка произошла по эволюционным меркам невероятно быстро: за 25 миллионов лет млекопитающие выросли от 10−15 кг до 17 тонн. При этом все экосистемы, по словам ученых, переориентировались на млекопитающих, которые достигли огромного разнообразия и заняли экологические ниши, освобожденные динозаврами.
Биологи впервые просчитали такой сценарий математическими методами. Для этого они собрали базу данных по размерам всех современных и вымерших млекопитающих. Для каждой группы животных, живущей в разные эпохи, исследователи нашли самого крупного зверя. И построили кривые увеличения максимального размера тела отдельно для каждого из 15 отрядов и для каждого из четырех континентов: Евразия, Африка, Северная и Южная Америка. Для оценки размеров тела вымерших зверей ученые пользовались ископаемыми остатками, в частности, зубами, которые довольно точно соответствуют размеру тела.
Кривые во всех случаях получились удивительно похожими. Все имели характер «распределения Гомпертца» — начинались с нерезкого подъема, затем следовал экспотенциальный рост, выход на плато и некоторый спад. Траектории роста и его скорость совпали для всех континентов и для всех групп млекопитающих.
Наибольшего размера достигли травоядные млекопитающие: уже упоминавшиеся индотериумы (непарнокопытные), дейнотериумы (древние хоботные). В пределах от 40 до 34 млн лет на всех континентах гигантские травоядные заполнили сходные экологические ниши. Хищные млекопитающие увеличивались в размерах по тому же сценарию, хотя никогда не достигали такой величины, как травоядные. Для наземного плотоядного зверя по законам физиологии предельная масса составляет около тонны. Этого предела около 40 млн лет назад достигли креодонты (Creodonta) – вымершие плотоядные млекопитающие, предшествующие настоящим хищным (Carnivora). В отношении млекопитающих действует такой закон: максимальная масса хищных примерно на порядок меньше массы травоядных, так масса тигров, львов и медведей примерно на порядок меньше массы слонов.
Глобальный сценарий укрупнения млекопитающих подсказал ученым, что он реализовывался под влиянием одних и тех же внешних факторов. Они сравнили кривые увеличения размеров с кривыми изменения глобальной температуры, уровня кислорода в атмосфере и площадью суши. Анализ показал, что достоверное влияние на экспотенциальную фазу укрупнения оказали два фактора: температура и площадь суши.
Эти факторы связаны между собой, говорят ученые, поскольку в период похолодания вода скапливается в ледяных щитах, уровень океана понижается и открывается больше наземного пространства. По графику, приведенному в статье, в период от 65 млн лет назад до 55 млн лет назад прибавка наземного пространства составила около 107 км2. Очевидно, что крупному зверю требуется большая площадь с кормовыми ресурсами, поэтому расширение суши способствовало укрупнению. Что касается климата, то здесь действует правило Бергмана. В соответствии с ним, у крупных животных ниже отношение поверхности тела к объему, поэтому они легче переносят холод. Так что похолодание также способствует укрупнению.
Конечный вывод ученых состоит в том, что первичный рост млекопитающих вызван гибелью динозавров. Из-за него млекопитающие смогли разнообразиться. Но затем главную роль в росте размеров начали играть температура и площадь суши.
Статья о том, почему млекопитающие выросли, опубликована в Science.
Источник: Infox.ru
20-04-2015 Просмотров:7445 Новости Геологии Антоненко Андрей
Денис Хенинг (Dennis Höning) и Тилман Шпон (Tilman Spohn) из Германского аэрокосмического центра при Института планетологии в Берлине создали модель эволюции планеты с учетом влияния живых организмов на размер континентов...
01-03-2013 Просмотров:11221 Новости Цитологии Антоненко Андрей
Многие клетки в нашем организме способны двигаться сами: в первую очередь это касается иммунных клеток и тех, что залечивают раны. При этом им приходится буквально протискиваться между волокнами тканей. Перемещаясь...
29-03-2017 Просмотров:5497 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Биологи выяснили, что укрупнение мозга у приматов связано с переходом на высокопитательную фруктовую диету. Именно это позволило нашим предкам стать более сообразительными и социально активными. К такому выводу пришли американские специалисты...
18-12-2012 Просмотров:11444 Новости Ботаники Антоненко Андрей
Исследователи из Пенсильванского университета (США) обнаружили, что растения могут чувствовать запах своего врага и включать после этого свои системы защиты. Учёные изучали взаимоотношения золотарника высочайшего и золотарниковой мухи-пестрокрылки Eurosta solidaginis....
24-06-2014 Просмотров:7342 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Ученые доказали, что императорские пингвины, вопреки расхожему мнению, не всегда возвращаются в те места, где они появились на свет. Это значит, что потепление климата не несет серьезной угрозы их колониям. Императорские...
Сегодня, когда все больше людей полагаются на данные GPS-навигаторов, головастые морские черепахи (loggerheads) все еще отдают предпочтение «встроенному» в мозг магнитному компасу. К такому выводу пришли биолог Кеннет Ломанн (Kenneth J. Lohmann)…
Братья и сёстры Титана должны ему завидовать. В то время как лица большинства спутников Сатурна рябы из-за древних кратеров, Титан (самый большой из них) выглядит гораздо моложе. Дюны, состоящие из…
Специалисты Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) сообщили, что с помощью космического зонда "Акацуки", который в 2015 году был успешно выведен на расчетную орбиту Венеры, им удалось обнаружить различия в интенсивности…
В животном мире отцы не так уж и редко берут на себя взращивание молодняка. Но как выяснила Грю Саебаккен (Gry Sagebakken) из университета Гётеборга, не все они при этом проявляют…
Американские исследователи сумели наглядно продемонстрировать работу естественного отбора на примере древних лошадей. Эволюция этих животных шла следом за перестройками в рационе, которые происходили во время климатических изменений. Все мы немножечко лошади, фотограф... (Снимок…
Если пчела случайно залетит не в свой улей, её оттуда немедленно прогонят, ибо чужак. Если же пчела возвращается домой, то тут её ждёт самый радушный приём, во время которого не…
Последний большой ледниковый период начался около 120 тыс. лет назад. Один язык толщиной местами более трёх километров охватил практически всю Канаду и даже добрался до Манхэттена. Другой распространился по большей…
Зоологи давно используют достижения молекулярной биологии в своих целях. Например, о родственно-эволюционных связях между группами животных куда проще судить, имея на руках последовательность генома. Но в этом смысле разным животным…
Группа под руководством профессора Werner X. Schneider из Билефельдского университета (Германия) изучала, как же именно мозгу удается заставить нас поверить, что мы видим равномерно резкое изображение. Выяснилось, что мы видим…