Эволюция зубов предков слонов в ответ на изменения климата и диеты в Африке
Исследование Хельсинкского университета о хоботных (слонах и их древних родственниках) показывает, что некоторые из них начали адаптироваться к богатым травой средам Восточной Африки, сначала изменив поведение и перейдя на питание травами. Это произошло в некоторых линиях, например, херолодонтов, гораздо раньше, чем считалось — около 23–11 миллионов лет назад.
Кроме того, около 7 миллионов лет назад в районе озера Туркана более травяная диета ранних настоящих слонов была связана с более сухими и богатыми травой саванными условиями, чем в других частях Восточной Африки.
«Это подтверждает гипотезу о таких регионах как "фабриках видов", где в первую очередь происходила эволюционная адаптация к меняющимся условиям среды», — говорит ведущий автор исследования Юха Саарени из Хельсинкского университета, опубликованного в Nature.
Питание травами сильнее изнашивает зубы из-за высокого содержания в листьях минеральных зерен — фитолитов.
Тем не менее, в раннем и среднем миоцене херолодонты смогли перейти на более травяную диету при относительно скромных изменениях морфологии зубов.
С около 10 миллионов лет назад крупные климатические изменения оказали более глубокое влияние на эволюцию зубов хоботных в Восточной Африке, особенно на эволюцию настоящих слонов (Elephantidae) с высокоспециализированными высококоронковыми, многогребенчатыми коренными зубами.
«Мы смогли показать, что самые сильные пики иссушения климата Восточной Африки за последние 7 миллионов лет (например, около 4 и 2 миллионов лет назад) соответствуют эволюционным всплескам увеличения высоты коронки зуба и числа гребней на коренных зубах. Эти изменения не обратились в периоды менее суровых условий», — отмечает Саарени.
«Это подтверждает более ранние предположения, что адаптивные признаки в организмах являются приспособлениями к экстремальным, а не средним условиям окружающей среды».
Сравнение данных о прошлой растительности и диете слонов за последние 7 миллионов лет также показало увеличение площади лугов и растущее доминирование травоядных слонов со специализированными зубами в этот период в большинстве районов Восточной Африки.
Однако за последние 100 000 лет ситуация изменилась, вероятно, из-за резких колебаний глобального климата, и в итоге в Восточной Африке выжил только более всеядный современный африканский саванный слон (Loxodonta africana) с менее специализированными зубами. Экологическая универсальность, возможно, также объясняет выживание азиатского слона (Elephas maximus) в Азии, в то время как африканский лесной слон (L. cyclotis) смог найти убежище в более лесистых частях Центральной и Западной Африки.
«Экологически довольно универсальные современные слоны оказались единственными выжившими в бурных климатических изменениях позднего плейстоцена. Теперь именно мы, люди, угрожаем последним выжившим видам этой экологически важной группы животных, и мы должны усердно работать, чтобы не потерять их навсегда».