Уникальное разнообразие млекопитающих после вымирания динозавров
Массовое вымирание 66 миллионов лет назад (событие K-Pg), положившее конец меловому периоду, по-разному повлияло на четыре существовавшие тогда линии млекопитающих. Исследование бразильских биологов в Biology Letters на основе анализа ископаемых останков Северной Америки показало три различных модели выживания и диверсификации.
Контекст вымирания
Событие K-Pg, вызванное падением астероида и масштабными излияниями магмы, стало границей между мезозойской и кайнозойской эрами. Оно не было абсолютным: одни группы пострадали сильнее, другие — слабее, а некоторые воспользовались новыми условиями для быстрой диверсификации.
Четыре линии млекопитающих мелового периода
- Многобугорчатые (Multituberculata) — доминирующая и наиболее разнообразная группа.
- Плацентарные (Eutheria) — линия, к которой принадлежит Homo sapiens.
- Сумчатые (Metatheria).
- Однопроходные (Monotremata) — исключены из исследования из-за скудной летописи окаменелостей.
Результаты исследования: три модели диверсификации
Учёные проанализировали 188 ископаемых ассамбляжей из западной части Северной Америки (69.9–55 млн лет назад), содержащих данные о почти 290 родах.
1. Сумчатые (Metatheria)
- Продемонстрировали классический ответ на массовое вымирание.
- Скорость видообразования оставалась постоянной, но во время K-Pg произошёл чёткий пик вымирания, приведший к отрицательной чистой диверсификации.
- Отрицательная диверсификация сохранялась более 2 миллионов лет после события.
2. Многобугорчатые (Multituberculata)
- Пережили постепенное снижение разнообразия.
- Во время K-Pg скорость вымирания оставалась низкой, но резкое падение скорости видообразования снизило диверсификацию почти до нуля.
- После K-Pg скорость видообразования падала ещё быстрее, чем скорость вымирания, что привело к долгосрочной отрицательной диверсификации и окончательному исчезновению клады ~35 млн лет назад (возможно, из-за конкуренции с грызунами).
3. Плацентарные (Eutheria)
- Показали сложную модель "взлётов и падений".
- Высокие скорости как видообразования, так и вымирания около границы K-Pg привели к высокой обновляемости разнообразия.
- Вскоре после события произошёл второй импульс видообразования на фоне снижения вымирания — короткий всплеск диверсификации.
- Хотя плацентарные понесли существенные потери, они были компенсированы высокими темпами видообразования, возможно, и за счёт миграции групп с других континентов.
Экологическая избирательность
Событие K-Pg было экологически избирательным:
- Вымирание было сконцентрировано среди специализированных плотоядных сумчатых и насекомоядных плацентарных.
- Более генерализованные плацентарные и многобугрчатые с пищевой пластичностью выжили и сохранили более высокое разнообразие.
Вывод
Исследование показывает, что при оценке отдельных клад массовые вымирания могут проявляться как сдвиги в режиме вымирания, видообразования или обоих процессов одновременно. Изучение широких таксономических групп может скрывать более богатую макроэволюционную историю, которую можно увидеть только на более детальных таксономических уровнях.