Дельфины и косатки прошли эволюционную точку невозврата, чтобы снова жить на суше

Новое исследование показало, что шансы водных млекопитающих, таких как косатки, дельфины и киты, когда-либо эволюционировать, чтобы снова жить на суше, практически нулевые. Исследователи обнаружили, что приспособления, позволившие этим животным жить в воде, преодолели эволюционный порог, который знаменует собой точку невозврата к земной жизни.

Между 350 и 400 миллионами лет назад первая рыба выползла из воды на сушу. У этих неуклюжих позвоночных были зачатки конечностей, которые позволяли им передвигаться, а последующие поколения эволюционировали, чтобы стать видами четвероногих, которые мы видим сегодня.

Тетраподы — это позвоночные с четырьмя конечностями и отчетливыми пальцами — группа, в которую входят амфибии, рептилии и млекопитающие. В то время как большинство млекопитающих остались на суше, некоторые (начиная примерно 250 миллионов лет назад) вернулись в воду, развивая приспособления, которые позволили им воспользоваться преимуществами этой среды обитания.

Переход на сушу произошел только один раз, но переход обратно в воду происходил неоднократно, что заставило исследователей задаться вопросом, могут ли водные млекопитающие повторно адаптироваться к наземной жизни, и если нет, то почему?

В новом исследовании, опубликованном 12 июля в журнале Proceedings of the Royal Society B, исследователи изучили более 5600 видов млекопитающих, чтобы выяснить этот вопрос. Они обнаружили, что переход с суши на воду, скорее всего, «необратим».

Идею о том, что эволюция необратима, впервые выдвинул бельгийский палеонтолог Луи Долло в 19 веке. Принцип, известный как закон Долло, гласит, что, если сложный признак со временем утерян в родословной, он вряд ли появится снова в последующих поколениях.

Чтобы проверить эту идею на млекопитающих, исследователи разделили тысячи видов на четыре категории: полностью наземные виды, виды с некоторой водной адаптацией, но все еще подвижные на суше, виды с ограниченным передвижением по суше и полностью водные группы, такие как киты.

Модель исследователей исследовала эволюционные отношения между видами с ветвями, указывающими на общее происхождение. Сравнивая признаки у этих видов, исследователи создали модели, которые оценивают вероятность развития определенных признаков.

«Одним из основных моментов нашей работы было включение всего градиента адаптации от полностью наземных до полностью водных форм и проверка того, были ли эти адаптации необратимыми», — говорит ведущий автор исследования Бруна Фарина зи Университета Фрибурга в Швейцарии.

Команда обнаружила, что существует порог между полуводными и полностью водными видами, и как только этот порог пройден, водная адаптация становится необратимой. Переход в водную среду был связан с многочисленными изменениями, включая увеличение массы тела, которое помогло им сохранять тепло в более холодных условиях, и плотоядную диету для поддержки их повышенного метаболизма. Такие изменения могут затруднить конкуренцию с земными формами жизни.