Найдена переходная форма от наземных зверей к морским
В канадской Арктике найден скелет древнего млекопитающего, вернувшегося в воду около 20 миллионов лет назад. Это «дядя» моржей и ушастых тюленей, произошедший от единого с ними предка; его прямых потомков сейчас не осталось. На месте желудка морского зверя сохранились останки утки и мелкого грызуна, которыми закусил «дядя».
Звери – самые совершенные животные, примерно за 100 миллионов лет покорившие все возможные сферы обитания. И благодаря уникальному теплообмену почти везде они оказались доминирующим классом. На поверхности земли им нет равных в любой климатической зоне, под землей черви и муравьи – не конкуренты кротам и землеройкам, а в воде дельфины, киты, моржи и тюлени спокойно властвуют в своих нишах; пожалуй, только небо пока не далось нашим родственникам – летучие мыши скромно довольствуются ночной сменой.
Как в небе, так и в воде млекопитающим приходится конкурировать с, казалось бы, гораздо более приспособленными к этим средам птицами и рыбами. Летучие мыши предпочли отказаться от прямой борьбы, а морские звери попросту «переросли» всех рыб и стали либо опасными хищниками, как дельфины, тюлени и кашалоты, либо мирными гигантами – вроде моржей и китов, угрожающих среди животных лишь моллюскам да мельчайшим рачкам.
Для такого доминирования природе пришлось серьезно потрудиться – разнообразные дыхательные приспособления, особенности строения скелета, гладкая кожа, снижающая трение и защищающая от потери драгоценного тепла, и, конечно же, ласты и плавники всех видов и мастей.
Несколько групп зверей возвращались в океан независимо и самостоятельно. Китообразные, к которым относятся и дельфины, произошли от небольших парнокопытных около 50 миллионов лет назад, бегемоты так и не перешли к полностью водному образу жизни, слоны, возможно, вернулись на сушу из воды, а ластоногие (моржи и тюлени) вообще ныряли двумя группами.
Наталия Рыбчински из Канадского музея природы и её коллеги нашли переходное звено, относящееся к одной из этих групп:
«дядя» ушастых тюленей, моржей и морских львов Puijila darwini ещё 20 миллионов лет назад не обладал полноценными ластами, довольствуясь перепонками.
Работа учёных опубликована в последнем номере Nature. Упоминание автора «Происхождения видов» в названии вида не просто дань памяти учёному, 200-летие со дня рождения которого мир отметил в феврале. Полтора века назад родоначальник эволюционного подхода описал в этой книге гипотетическое переходное звено от наземных зверей к водным хищникам.
Но если с китообразными всё было более или менее понятно, то судьба ластоногих до сегодняшнего дня оставалась лишь частично решенной. Было известно лишь, что они погружались в воду двумя большими группами – настоящие тюлени отделились от медвежьих в раннем миоцене (около 20 миллионов лет назад) в Атлантике и Средиземноморском бассейне, а моржи и ушастые тюлени произошли от куньих в тихоокеанском регионе.
Окаменевший скелет P.darwini // M.Lipman
Pinnipedia – группа млекопитающих, которую ранее выделяли в отдельный отряд, объединявший тюленей и моржей. Водные млекопитающие с веретенообразным телом, превращёнными в плавники (ласты) пятипалыми передними и задними конечностями, пальцы которых, снабжённые когтями, соединены толстой кожей, направленными горизонтально назад задними конечностями, полной зубной системой (из резцов, клыков и коренных зубов), одной или двумя парами сосков на брюхе, двурогой маткой и.
Pinnipedia – группа млекопитающих, которую ранее выделяли в отдельный отряд, объединявший тюленей и моржей. Водные млекопитающие с веретенообразным телом, превращёнными в плавники (ласты) пятипалыми передними и задними конечностями, пальцы которых, снабжённые когтями, соединены толстой кожей, направленными горизонтально назад задними конечностями, полной зубной системой (из резцов, клыков и коренных зубов), одной или двумя парами сосков на брюхе, двурогой маткой и кольцеобразным последом. Шерстяной покров в той или иной мере редуцирован. Хорошо развит жировой слой кожи, надежно защищая организм от потери тепла. Ушные и носовые отверстия при нырянии закрываются. Питаются рыбой, ракообразными, моллюсками.
Согласно современным представлениям, это два надсемейства в составе отряда хищных (Carnivora). Ушастые тюлени и моржи относятся к надсемейству Otarioidea, a настоящие тюлени к Phocoidea (кроме этого, есть еще ряд ископаемых семейств). Между этими двумя группами существуют значительные различия, как в строении черепа, так и в строении остального скелета, которые приводят к разным способам локомоции. Поверхностное сходство считают конвергентным, связанным с приспособлением к обитанию в водной среде.
Otarioidea – сестринская группа по отношению медвежьим, наиболее ранние остатки современных семейств – в Тихоокеанском бассейне, хотя первые находки вымерших семейств известны из олигоцена Франции. Phocoidea связывают с куньими, в воду они «сошли» в Средиземном море — Атлантике, известны с раннего миоцена.
Полифилетическое происхождение ластоногих подозревали давно, но не видели в этом проблемы. К ластоногим относили семейства моржей (Odobenidae, с единственным видом), ушастых тюленей (Otariidae) и настоящих тюленей (Phocidae). Представители ушастых тюленей (Otariidae) – морские котики и морские львы, всего 12 видов из 6 родов. В водах Российского Дальнего Востока обитают два вида – северный морской котик и сивуч, или северный морской лев. К настоящим тюленям (Phocidae) относятся нерпы (несколько видов из рода Pusa), морской леопард, тюлень-крабоед, морские слоны, всего 19 видов из 13 родов.
Современные взгляды на соотношение хищных и ластоногих сложились в 1970-е годы, вместе с распространением кладистического анализа. В некоторых классификациях ластоногие сохранены как группа в ранге подотряда в составе отряда хищных.
До экспедиции Рыбчински палеобиологии располагали лишь останками уже непосредственно ластоногих форм (Enaliarctos). Найденный же авторами публикации в Nature скелет принадлежит эволюционно более раннему переходному звену.
Останки «молодого морского млекопитающего» (так переводится Puijila с языка инуитов, живущих в области раскопок) были обнаружены во время экспедиции к метеоритному кратеру Хаугтона на острове Девон, одном из самых северных островов Арктического архипелага.
Во время повторных раскопок в 2008 году удалось собрать практически полный скелет – 65 процентов, что для палеонтологии редкая удача.
Сначала ученые даже решили, что это доисторическая выдра. Однако детальный анализ показал иное: в длину этот обитатель арктических морей достигал около 110 сантиметров, а плавать ему помогали перепонки на всех четырех лапах и вытянутая форма тела, позволявшая достигать неплохой скорости и маневренности.
Крупные зубы, короткая пасть и мощные челюсти вкупе с когтями делали его весьма опасным хищником. Поскольку арктический климат в миоцене был существенно теплее теперешнего, то нередко добычей P. darwini становилась и наземная фауна:
в желудке нашли останки утки и грызуна, так что перепонки вряд ли сильно мешали быстро передвигаться по суше.
А вот в воде с такими размерами конкурентами ему были только хрящевые рыбы, предпочитающие более теплые широты, и первые хищные китообразные.
Источник
Ластоногие
Ластоно́гие (Pinnipedia), отряд водных млекопитающих . Произошли, вероятно, от примитивных предков хищных, возможно в олигоцене . Длина тела от 1,4 м ( нерпа ) до 5,8 м (южный морской слон), масса от 80 кг до 5 т; самцы крупнее самок. Тело, как правило, обтекаемое, веретенообразное. Волосяной покров у большинства видов ластоногих густой; у детёнышей мех отличается по длине, цвету и фактуре. Хвост короткий, конечности пятипалые, преобразованы в ласты ; пальцы не расчленены или связаны перепонками. В коже имеются потовые и сальные железы; под кожей залегает слой жира толщиной до 8 см. У всех видов ластоногих на морде длинные вибриссы . Ноздри обычно плотно закрыты, открываются лишь в момент вдоха или выдоха; наружные ушные раковины отсутствуют у всех, кроме морских львов и морских котиков. Зубы (от 18–24 у моржа до 34–36 у ушастых тюленей) приспособлены к схватыванию и удержанию добычи; пищу не пережёвывают. Головной мозг хорошо развит, кора больших полушарий со значительным количеством извилин. Ластоногие довольно тонко ощущают запахи; в воде хорошо видят и отлично слышат.
Тихоокеанские моржи (Odobenus rosmarus divergens) на льдах Чукотского моря. Тихоокеанские моржи (Odobenus rosmarus divergens) на льдах Чукотского моря.
Насчитывают 3 семейства (моржи, ушастые тюлени, настоящие тюлени ), 34 современных вида. Распространены главным образом в морях полярных и умеренных широт Северных и Южных полушарий, кольчатая нерпа – также в озёрах (Ладога, Сайма); тюлень-монах обитает в субтропических водах, 2 вида тюленей – эндемики Каспийского моря и озера Байкал. Ластоногие питаются рыбой , моллюсками , ракообразными , морской леопард – рыбой, головоногими моллюсками , иногда нападает на пингвинов и тюленей. Ластоногие на суше обычно неповоротливы, но в воде – превосходные пловцы, некоторые виды развивают скорость до 30 км/ч; многие из них способны долго оставаться под водой (морские слоны – до 2 ч, ныряют на глубину более 1 км), не обновляя запас воздуха в лёгких. Этому способствуют высокое содержание в мышцах миоглобина и пониженная чувствительность дыхательного центра к накоплению CO2 в крови. При нырянии у ластоногих происходит резкое (в 10–20 раз) сокращение числа сердцебиений и перераспределение тока крови , в результате чего кислородом снабжаются в первую очередь головной и спинной мозг, а также сердечная мышца ; мышцы тела получают кислород из миоглобина. Бо́льшую часть времени ластоногие проводят в воде, периодически всплывая на поверхность для дыхания; для родов, выкармливания детёнышей молоком, линьки , спаривания и отдыха они выходят на берег или на лёд. Большинство ластоногих – стадные животные, образуют на берегах или льдах залёжки; некоторые держатся в одиночку или мелкими группами; совершают регулярные сезонные миграции или перекочёвки. Половая зрелость у самок ластоногих наступает в возрасте от 3 (настоящие тюлени и морские котики) до 6 (моржи) лет, у самцов часто на 1–2 года позднее. Беременность длится 8–12 месяцев. Гон , в особенности у полигамных видов (котики, сивучи и др.), сопровождается драками между самцами. У многих видов ластоногих в развитии плода бывает латентный период (от 2 до 4 месяцев). Самки рождают 1, очень редко 2 детёнышей. Лактация у разных видов продолжается от 3 недель (настоящие тюлени) до 3 месяцев (морские котики), иногда более года (морж). Молоко очень питательное (содержит до 52 % жира), поэтому к концу лактации детёныш весит в 3–4 раза больше, чем новорождённый. Многие виды ластоногих являются объектом промысла из-за жира и шкуры. В результате хищнического промысла численность ряда видов сокращается. Некоторые виды и подвиды охраняются. Жариков Кирилл Александрович . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2010.
Источник