Новое понимание того, как копытные увеличивались в размерах в неогене

Наблюдаемое увеличение размеров тела у копытных в течение 20 миллионов лет до плейстоцена обусловлено процессом видового отбора, согласно исследователям из Зенкенберга (Германия). Более крупные виды копытных становились более распространёнными из-за более высокой скорости видообразования и более низкой скорости вымирания. Исследование, недавно опубликованное в Proceedings of Royal Society B, впервые сравнивает эволюцию двух клад млекопитающих в неогене на двух континентах. Учёные указывают, что такая биогеографическая перспектива даёт сложные объяснения для внешне общих закономерностей.

Чтобы понять, как эволюционировал размер тела у млекопитающих, доктор Шань Хуан из Исследовательского центра Зенкенберга по биоразнообразию и климату и её коллеги проанализировали набор палеонтологических данных о крупных травоядных (копытные: отряды Artiodactyla и Perissodactyla). Ископаемые останки, включающие около 500 видов животных, таких как жирафы, бегемоты, носороги и халикотерии, охватывают период от 23 до 2 миллионов лет назад. Впервые эволюционные паттерны размера тела копытных за этот период были проанализированы и сравнены между Европой и Северной Америкой.

В то время как предыдущие исследования в основном изучали тенденции увеличения среднего размера тела, Хуан выделила изменения минимального размера. «В целом мы наблюдали значительное увеличение минимального (и максимального) размера тела в течение этого времени. Это указывает на активную эволюцию, то есть животные не эволюционировали к большим размерам со временем случайно. Напротив, более крупные виды имели эволюционное преимущество в конкуренции за природные ресурсы. Это то, что мы называем видовым отбором», — говорит Хуан.

По мнению исследователей, видовой отбор подтверждается двумя результатами.

1. Со временем виды парнокопытных со сравнительно крупным телом с большей вероятностью диверсифицировались в новые виды по сравнению с мелкими видами парнокопытных. Это объясняет, почему в целом этот отряд увеличился в размерах на обоих континентах. «Возможно, это связано с тем, что больший размер облегчал переход к новому образу жизни и занятию новых ниш, появившихся в то время — основы для быстрой диверсификации», — объясняет соавтор исследования доктор Сюзанна Фриц.
2. Крупные виды парнокопытных в Северной Америке имели меньшую вероятность вымирания, чем мелкие виды; эта закономерность также проявилась при сравнении видов непарнокопытных в Северной Америке. Исследователи предполагают, что это может быть связано с отсутствием на североамериканском континенте лёгкого южного пути, что ограничивало расселение в сторону низких широт, когда климат стал холоднее к концу неогена. Более крупные виды, возможно, были лучше способны справляться с новыми условиями и связанными с ними изменениями источников пищи.

«Наше исследование показывает, что сходные макроэволюционные тенденции в разных регионах могут формироваться разными процессами. Даже один признак — например, размер тела — может по-разному ассоциироваться со скоростями видообразования и вымирания в разных регионах и отрядах, возможно, даже по-разному на разных уровнях таксономической иерархии», — резюмирует Хуан и добавляет: «Оно также подчёркивает, что региональная среда, в которой происходит эволюция, должна учитываться при выявлении основных механизмов. Чтобы использовать эти знания как основу для будущих прогнозов, мы предлагаем проводить больше сравнений между континентами в макроэволюционных исследованиях».