Филогенетический анализ мексиканских пещерных скорпионов предполагает обратимость адаптации к пещерам

Слепые скорпионы, обитающие в глубинах пещер, проливают свет на давнее предположение, что специализированные адаптации являются необратимыми эволюционными тупиками. Новый филогенетический анализ семейства Typhlochactidae показывает, что скорпионы, живущие сейчас ближе к поверхности (под камнями и в лесной подстилке), независимо эволюционировали более одного раза от предков, адаптированных к жизни глубже под поверхностью (в пещерах). Исследование будет опубликовано в апрельском выпуске журнала Cladistics.

«Наше исследование показывает, что эволюция троглобитов, то есть животных, адаптированных к жизни в пещерах, обратима», — говорит Лоренцо Прендини из Американского музея естественной истории. — «Три более обобщённых вида скорпионов, живущих ближе к поверхности, произошли от специализированных предков, обитавших в пещерах глубоко под поверхностью».

Скорпионы — хищные, ядовитые, ночные паукообразные. В мире известно около 2000 видов, но только 23 вида из десяти разных семейств адаптированы к постоянной жизни в пещерах. Это и есть специализированные троглобиты.

Данное исследование сосредоточено на семействе Typhlochactidae, которое включает девять видов скорпионов, эндемичных для карстовых регионов восточной Мексики. В прошлом году на основе морфологических данных Прендини и Валерио Виньоли эти виды были впервые повышены до ранга семейства.

Все виды семейства адаптировались к темноте, утратив глаза и имея редуцированную пигментацию. Семейство включает:

• Самого специализированного скорпиона-троглобита — Sotanochactas elliotti.
• Одного из самых маленьких скорпионов в мире — Typhlochactas mitchelli.
• Скорпиона, найденного на наибольшей глубине (почти 1 км под поверхностью) — Alacran tartarus.

Три вида (включая T. mitchelli) живут ближе к поверхности и морфологически более обобщённы, чем остальные шесть. Это делает семейство отличной моделью для проверки закона неспециализированности Копа (новые эволюционные признаки возникают у обобщённого члена предковой группы) и закона необратимости эволюции Долло (специализированные эволюционные признаки вряд ли обратимы).

Для исследования Прендини с коллегами собрали данные по 195 морфологическим признакам. Полученное филогенетическое дерево показывает, что адаптация к жизни в пещерах у этой группы скорпионов обратима: два менее специализированных, живущих у поверхности вида (T. mitchelli и T. sylvestris) имеют общего предка с гораздо более адаптированным к пещерам видом. Аналогичная картина обнаружена и для третьего менее специализированного вида (T. sissomi).

«Скорпионы существуют 450 миллионов лет, и их биология, очевидно, гибка, — говорит Прендини. — Эта уникальная группа слепых мексиканских скорпионов могла начать повторное заселение ниш ближе к поверхности из глубоких пещер Мексики после того, как их предки, жившие на поверхности, были уничтожены ударом Чиксулуба вместе с не-птичьими динозаврами, аммонитами и другими видами».