Новое исследование показывает эволюционный путь китов к статусу крупнейших млекопитающих Земли

Современные китообразные (киты и дельфины) демонстрируют один из самых больших диапазонов размеров среди животных — от 1.5 до 30 метров. Однако новое исследование показывает, что это разнообразие появилось в их эволюции гораздо позже, чем ожидалось.

Учёные, включая докторов Трэвиса Парка и Густаво Бурина, собрали данные о длине тела 345 видов (89 современных и 256 ископаемых) — крупнейший в своём роде набор данных. Их статья "The Dynamic adaptive landscape of cetacean body size" опубликована в Current Biology.

Сравнение размеров живых и ископаемых видов показало, что эволюционные тренды в размере китообразных оставались практически неизменными более 20 миллионов лет после их перехода в океан. Хотя киты всех размеров существовали в этот период, они эволюционировали к оптимальной длине около 12.5 метров (примерно как горбатый кит).

Доктор Густаво Бурин отметил: "Включение ископаемых видов заполняет множество пробелов в эволюции этих животных, показывая, что закономерности эволюции размеров тела гораздо менее очевидны, чем ожидалось".

После первоначального сдвига к увеличению размеров этот тренд оставался постоянным миллионы лет. Второй сдвиг произошёл около 30 миллионов лет назад, когда предки современных дельфинов адаптировались к роли быстрых и ловких хищников.

Наиболее экстремальные адаптации размеров произошли гораздо ближе к настоящему времени в отдельных ветвях семейства. Например, средний размер предка усатых китов увеличился на 175%.

Исследователи визуализировали изменения как "адаптивные ландшафты", где эволюция представлена серией пиков и впадин. При включении ископаемых видов пики размеров исчезли, и ландшафт стал преимущественно плоским.

Первые китообразные были размером с козу и жили на берегах рек и озёр. Со временем их потомки всё больше адаптировались к водной жизни. Виды, возвращающиеся в воду после жизни на суше (вторично-водные), сталкиваются с уникальными проблемами, и увеличение размера — один из способов их решения.

Доктор Трэвис Парк пояснил: "Увеличение размера часто даёт преимущества. Например, помогает сохранять температуру тела в воде. Возвращение в воду также может снять эволюционные ограничения, наложенные гравитацией".

Интересно, что малый полосатик (самый маленький усатый кит) испытал общее уменьшение размера, что, возможно, позволяет ему охотиться на более мелкие и манёвренные скопления криля ночью.

Более трети всех измерений черепов, использованных в исследовании, получены из образцов Музея естественной истории, что демонстрирует важность музейных коллекций для науки.

В будущем команда планирует применить аналогичный подход к другим вторично-водным животным, начиная с тюленей, чтобы понять, как конкуренция между группами могла повлиять на их совместную эволюцию.