Чому види йдуть з суші назад у море?

Чому види йдуть з суші назад у море?
Знайдений у Пакистані «крокуючий кит плаваючий» (Ambulocetus natans) в уявленні художника

Життя вийшло на сушу з води, але часом щось тягне його назад. Морські ссавці — кити, тюлені, дюгоні — відростили ласти або плавники, змінили форму тіла і адаптувались до довгого або навіть постійного перебування у водному середовищі. Але ж і у них були колись сухопутні предки. Як вони виглядали? Як почали перехід до водного способу життя?

Довгий час відповідь на ці питання була наукою не з'ясована, і між світом водних ссавців і сухопутним світом їх предків бачилось щось на зразок відсутньої ланки. Однак палеонтологічні знахідки останнього часу внесли в тему певну ясність. Так хто із ссавців живе в океані? Почнемо з найбільш екзотичних — сирен. У 1741 році в ході експедиції у Командорських островів було виявлено дуже велику морську тварину. Маючи веретеноподібний тулуб (який закінчувався роздвоєним хвостом, схожим на китовий), вона досягала ваги 5 т і мала до 8 м в довжину. Описав тварину учасник експедиції німецький натураліст Георг Стеллер, і небачену раніше істоту стали називати стеллеровою коровою. Але чому коровою? Не лише через розміри.

Слони і їх підводні кузени

Гігантська тварина була травоїдною. Подібно до справжньої корови, вона паслась і щипала травичку, а точніше, морську капусту на мілководді. Така велика і сумирна тварина після відкриття її людьми, звичайно, вже не могла розраховувати на довге життя. До 1768 року «капусниць» вибили, і тепер побачити стеллерову корову можна тільки у вигляді скелета або на картинці. Але у нещасної мешканки Берингового моря є у світі близька рідня. Стеллерова корова за зоологічною класифікацією відноситься до родини дюгоневих, куди входять поки ще живі дюгоні, і далі до ряду сирен, до якого належать ще й ламантини.

Всі сирени травоїдні (на відміну від китів або тюленів), проте вони мешкають виключно на мілководді і не можуть, як кити, йти в океанські глибини або, як тюлені, вибиратись на сушу. З китами сирен ріднить відсутність задніх кінцівок. Але ж колись ці кінцівки були.

У 1990 році на Ямайці американський палеонтолог Деріл Домнінг знайшов у прибережних відкладеннях велике місцезнаходження зі скам'янілими рештками морських хребетних, а також сухопутних тварин на зразок примітивного носорога. Там же був знайдений практично повний скелет раніше невідомої науці істоти, яка жила в еоцені (близько 50 млн років тому). Знахідка отримала назву Pezosiren portelli. Цей «пезосірен» мав важкий скелет, дуже схожий на скелети нинішніх сирен. Важкі ребра потрібні сиренам, щоб надати тілу негативної плавучості, і, мабуть, таке ж завдання стояло перед древньою твариною, що вказує на напівводний спосіб життя. З іншого боку, пезосірен явно міг пересуватись по суші, у нього були всі чотири кінцівки і ніяких хвостів і плавників. Коротше кажучи, ця тварина, ймовірно, за способом життя була схожа на гіпопотама, на що також вказують спрямовані вгору ніздрі. Але хто з нині живих істот вважається найближчим родичем сирен? Виявляється, зовсім не бегемоти.

Сирени входять до надряду плацентарних ссавців «афротерії», тобто «африканські звірі». Ця гілка походить з Африки і складається з кількох рядів, причому найближчими родичами сирен є дамани — схожі на гризунів травоїдні звірята розмірами з домашню кішку. Інший близькоспоріднений сиренам і даманам ряд — хоботні, які в наші дні представлені виключно слонами.

Заплив ведмедів

Сирени — єдиний великий таксон морських ссавців, які мали травоїдних предків. Ластоногі — моржі, вухаті тюлені, справжні тюлені — походять від хижаків, теж спочатку сухопутних. Втім, багато дослідників схильні вважати поняття «ластоногі» застарілим, оскільки, згідно поширеній в науці думці, ластоногі складають не моно-, а поліфілетичну групу, тобто походять не від однієї, а від різних гілок сухопутних тварин. Однак без сумніву ластоногі відносяться до ряду Carnivora — хижих плацентарних ссавців. Цей ряд ділиться на два підряди — псовиді і котовиді. Псовиді — це ведмеді, куниці, єноти, і зрозуміло, вовки і собаки, а до котовидих відносять кішок, вівер, мангустів, гієн. Не вдаючись у тонкощі класифікації, можна сказати, що ластоногі — частина псовидих. Але яких? Прихильники поліфілетичного походження ластоногих вважають, що з суші у море вели дві лінії. Моржі і вухаті тюлені (надродина Otarioidea) близько споріднені з ведмежими, тоді як справжні тюлені (Phocoidea) ведуть свій рід від куницевих. Подібність у будові ластоногих в цьому випадку пояснюється конвергентною еволюцією.

Проблема «відсутньої ланки» існувала і тут, поки в 2007 році в Полярній Канаді на острові Девон не були знайдені фосилізовані рештки тварини, яку назвали «пуйїла» (Puijila darwini). Пуйїла жила в міоцені, приблизно 24 млн років тому, ймовірно, в районі оточеного лісом озера. Тварина мала витягнуте тіло довжиною 110 мм і вміла чудово пересуватись по суші на чотирьох лапах. На вигляд вона нагадувала представника куницевих, проте будова черепа вже була схожа на конструкцію голови справжніх тюленів. Крім того, передбачалось, що між пальцями лап пуйїли були перетинки, що вказувало на напівводний спосіб життя, пов'язаний з частими переміщеннями по воді.

До відкриття пуйїли найдавнішим з відомих ластоногих був еналіаркт, «морський ведмідь», який також жив в міоцені. Ця тварина була вже дуже добре пристосована до тривалого перебування у воді, хоча могла полювати і на суші. Еналіаркт плавав з використанням усіх чотирьох кінцівок і мав спеціальне внутрішнє вухо для сприйняття звукових коливань у підводному середовищі. Деякі риси будови зближують еналіаркта з морськими левами, тобто з підродиною вухатих тюленів. Таким чином, «морський ведмідь» міг бути ланкою в еволюційному ланцюжку, який веде від спільного з ведмежими предка до моржів і вухатих тюленів.

Копитний кошмар

Отже, ластоногі походять від хижих плацентарних ссавців і є, очевидно, близькими родичами ведмедів і куниць. Третій великий таксон морських ссавців — Cetacea — китоподібні, ймовірно, теж походить від хижаків. Але... копитних.

Так, правильно, таких в наші дні не існує, проте мільйони років тому на копитцях бігали вельми страхітливі екземпляри. Найбільшим відомим сухопутним м'ясоїдним ссавцем, який жив на Землі, вважається ендрюзарх. Знайшли тільки його череп (у 1923 році), але розміри скам'янілості вражають — 83 см в довжину і 56 см в ширину. Швидше за все, ендрюзарх нагадував гігантського вовка, причому не справжнього лісового мешканця, а такого, яким вовків зображують у мультфільмах. Гігант належить до ряду мезоніхиди, представники якого жили 45-35 млн років тому, а потім вимерли. Мезоніхиди були примітивними копитними з п'яти- або чотирипалими кінцівками, і кожен палець закінчувався невеликим копитцем. Величезний витягнутий череп ендрюзарха і будова зубів навели палеонтологів на думку про близьку спорідненість з китами, і ще в 1960-і роки висувалось припущення про те, що мезоніхиди і є безпосередніми предками китоподібних, а останні, таким чином, можуть вважатись близькими родичами парнокопитних.

Однак молекулярно-генетичні дослідження більш пізнього часу привели багатьох дослідників до висновку, що китоподібні не родичі парнокопитним, а по суті ними і є, розвинулись з їх середовища. Так з'явився термін китопарнокопитні, який позначає монофілетичну — таку, що сходить до єдиного предка, — групу, куди входять і китоподібні, і парнокопитні. Всередині цієї групи найближчими родичами китів виявились гіпопотами. Втім, з цього зовсім не випливає, що предки китів були схожі на бегемотів (хоча й така теорія існувала).

Проблема «відсутньої ланки» між копитними і китоподібними зважаючи на скудність палеонтологічного літопису так і не знайшла остаточного вирішення і продовжує викликати дискусії, проте ряд знахідок останніх десятиліть дає досить переконливі підказки. Якщо генезис ластоногих відбувся десь в арктичних районах планети, то китоподібні зобов'язані своїм походженням древньому океану Тетіс — водному простору між північним континентом Лавразією (майбутні Північна Америка та Євразія) і Гондваною (Південна Америка, Африка, Індостан, Антарктида та Австралія), який постійно змінював свою конфігурацію. В епоху еоцену (56-34 млн років тому) під водою перебували великі території на Близькому і Середньому Сході, на місці яких зараз гориста суша. В умовах теплого прибережного мілководдя, в якому вдосталь водилась риба, одна група древніх копитних переорієнтувалась на пошук їжі в морі.

У 1981 році в Пакистані був знайдений череп істоти, яку так і назвали — пакіцет, «пакистанський кит» (Pakicetus). Зовні із сучасними китами він мав мало спільного, розмірами був з собаку, та й виглядав як представник псових. Втім, цей хижак був копитним. Спочатку його записали в мезоніхиди, але пізніше, вже на початку нового тисячоліття, коли палеонтологам нарешті попався повний скелет пакіцета, тварину віднесли до парнокопитних, які відділились від мезоніхидів значно раніше. У пакіцета була слухова булла — характерне для китоподібних кісткове утворення на черепі, яке допомагає сприймати звуки під водою. І хоч «пакистанський кит», очевидно, добре почував себе на суші, у воді йому доводилось бувати часто і відповідні еволюційні адаптації вже почались. Слухова булла була також у ще однієї викопної сухопутної тварини — індохіуса — крихітного парнокопитного, останки якого були знайдені в Індії. Індохіус міг бути навіть зовсім і не хижаком, а травоїдним, який забирався у воду, рятуючись від природних ворогів, наприклад від хижих птахів. А в 1992 році в Пакистані знайшли скам'янілі кістки амбулоцета, Ambulocetus natans — «крокуючого кита плаваючого».

При чималій морфологічній схожості з китоподібними амбулоцет все ще міг пересуватись по суші, вів напівводний спосіб життя і був засадним хижаком за типом крокодила. Знадобились ще мільйони років еволюції, щоб кити перейшли до повністю водного способу життя, а потім пішли від прибережних вод в океанські глибини. Пакіцет, індохіус, амбулоцет — всі вони жили в еоцені 50-48 млн років тому. За відсутності в скам'янілостях генетичного матеріалу неможливо сказати, через яку з цих істот йде пряма лінія до сучасних китоподібних, проте загальний механізм перетворення парнокопитних на китів, дельфінів і морських свиней став в цілому зрозумілішим.

Сім спроб піти в море

Відхід з суші у море — під тиском природних ворогів або в пошуках їжі — не така вже й рідкість в історії життя на Землі. До водного і напівводного способу життя переходили рептилії і птахи. Серед ссавців відомо сім подібних епізодів. Крім згаданих у статті сирен, ластоногих і китоподібних, можна згадати білого ведмедя, який, будучи близьким родичем бурого ведмедя, дуже добре освоївся в морському середовищі, хоча при цьому серйозних морфологічних змін його організм не зазнав. Те ж можна сказати про калана, або морську видру, яка представляє родину куницевих. Важко уявити плаваючих лінивців, проте існували й такі. Рід таласокнусів мешкав у Південній Америці в міоцені — ці тварини були травоїдними і харчувались рослинністю мілководдя. Нарешті, приблизно 30-8 млн років тому на берегах Тихого океану жили десмостилії — ще один ряд морських ссавців. Їх кінцівки дозволяли їм ходити по суші, але у воді вони, ймовірно, пересувались впевненіше. Десмостилії — родичі сирен і хоботних.

X

Вхід

Завантажую...