Кроты жили еще в юрском периоде

Кроты жили еще в юрском периоде
Палеонтологи установили существование аналогов современных кротов, выдр и приматов еще в юрском периоде
«Ископаемые остатки двух примитивных млекопитающих, найденные в средне- и позднеюрских отложениях северо-восточного Китая, показали, что юрские звери были разнообразнее, чем считалось до сих пор. Один из новых видов вел роющий образ жизни и отдаленно напоминал крота; второй жил на деревьях и был похож на современную белку или тупайю. Оба вида относятся к докодонтам — тупиковой базальной ветви млекопитающих, состоящей в более отдаленном родстве с плацентарными и сумчатыми, чем утконос и ехидна. По-видимому, многие адаптации, такие как редукция поясничных ребер и фаланг пальцев, развивались независимо в разных группах млекопитающих на основе одних и тех же генетических механизмов.

Когда-то считалось, что чуть ли не все мезозойские млекопитающие были мелкими, невзрачными и однообразными, вроде землероек. Однако находки последних десятилетий, многие из которых были сделаны в Китае, опровергли эти взгляды. «Элементы» рассказывали о некоторых из этих находок, в том числе об удивительном водоплавающем «боброхвосте» Castorocauda из группы докодонтов (Docodonta), который напоминал борба и выдру одновременно и мог питаться рыбой.
Китайские и американские палеонтологи сообщили в свежем выпуске журнала Science сразу о двух замечательных находках, сделанных на северо-востоке Китая. Находки показали, что экологическое и морфологическое разнообразие юрских млекопитающих было еще выше, чем считалось до сих пор.
Оба новых вида, как и упомянутый выше боброхвост, относятся к докодонтам. Эта группа, по мнению многих специалистов, представляет собой одну из тупиковых (не оставивших живых потомков) базальных ветвей, отделившихся от общего ствола млекопитающих еще до того, как последний подразделился на предков современных однопроходных (утконос, ехидна) и териевых (сумчатые и плацентарные). Впрочем, существуют и другие, в том числе радикально отличающиеся, версии классификации млекопитающих и их предков.
Первый из двух новооткрытых зверьков получил название Docofossor brachydactylus, что означает «докодонт роющий широкопалый». Его кости были найдены в позднеюрских отложениях провинции Хэбэй.
Докофоссор — млекопитающее длиной около 9 см (от носа до основания хвоста) и весом 13–17 г. В строении его черепа и зубов имеются, с одной стороны, примитивные признаки, характерные для других базальных млекопитающих (маммалиаформ, mammaliaformes), с другой — специфические черты, характерные для современных роющих зверей, таких как сумчатые кроты и златокроты. Наиболее убедительные свидетельства в пользу роющего образа жизни обнаружились в строении конечностей. Лапы докофоссора — это лапы специализированного подземного жителя. В частности, его пальцы состоят только из двух фаланг (а не трех, как у большинства древних и современных млекопитающих), причем концевые фаланги увеличены, расширены и похожи на лопаты, а специальный выступ у основания не позволяет концевой фаланге отгибаться назад. Всё это — типичные признаки роющих зверей. Например, уменьшение числа фаланг характерно для современных златокротов, пальцы которых похожи на пальцы докофоссора. Это типичный пример параллельной эволюции, то есть независимого формирования сходных адаптаций у разных групп животных, в данном случае — у базальных млекопитающих (докодонтов) и плацентарных.
Авторы предполагают, что основой для такой конвергенции являются общие генетические механизмы, ответственные за регуляцию развития конечностей у эмбрионов наземных позвоночных. У златокротов в ходе эмбрионального развития в будущих пальцах формируются зачатки всех трех фаланг, но потом две из них (проксимальная и средняя) сливаются. У мышей и людей аналогичный фенотип (слияние фаланг) иногда возникает из-за нарушения работы регуляторных генных каскадов, контролирующих закладку сустава между фалангами. К числу регуляторов, участвующих в этом процессе, относятся белки BMP2 (bone morphogenetic protein 2), GDF5 (growth and differentiation factor 5) и ряд других. Эти регуляторы наверняка управляли развитием пальцев и у юрских млекопитающих, а сходные отклонения в их работе, вызываемые мутациями, приводили к сходным изменениям фенотипа — например, к слиянию фаланг.
Аналогичным образом объясняется и параллельная эволюция другого важного признака — поясничных ребер и поясничного отдела позвоночника. У современных млекопитающих на поясничных позвонках ребер нет, причем поясничный отдел позвоночника морфологически четко отличается от грудного, несущего ребра. Утрата поясничных ребер и обособление поясничного отдела считается адаптацией, связанной с повышением подвижности и гибкости задней части тела и интенсификацией дыхания. Судя по палеонтологическим данным, в разных группах ранних млекопитающих редукция поясничных ребер (частичная или полная) происходило параллельно и независимо.
Новые находки показали, что сказанное справедливо и для докодонтов. У докофоссора, Castorocauda и других докодонтов есть поясничные ребра, размер которых постепенно уменьшается по мере приближения к крестцу. Это, по-видимому, исходное (предковое) состояние признака для докодонтов и вообще для млекопитающих. Однако у второго новооткрытого докодонта, агилодокодона (см. ниже), поясничных ребер нет, и поясничный отдел четко отграничен от грудного. Из этого следует, что в эволюционной линии докодонтов, как и в других группах ранних млекопитающих, имела место независимая редукция поясничных ребер.
Причина, по которой поясничные ребра легко утрачивались, а иногда, возможно, появлялись вновь, предположительно состоит в том, что генно-регуляторный каскад, управляющий закладкой этих ребер в эмбриогенезе, един для всех млекопитающих. Ключевую роль в нем играют гены Hox9, Hox10, Myf5, Myf6 и другие. Изменений в работе небольшого числа генов может оказаться достаточно для радикального изменения фенотипа. Например, можно получить мышиные эмбрионы с развитыми поясничными ребрами, если отключить все три копии гена Hox10.
Второе древнее млекопитающее, получившее название Agilodocodon scansorius («проворный докодонт лазающий»), найдено в среднеюрских отложениях Внутренней Монголии. Этот докодонт тоже был небольшим (14 см от носа до кончика хвоста, вес 27–40 г). Судя по строению конечностей и позвоночника, агилодокодон был прекрасно приспособлен к лазанию по деревьям. В частности, пропорции его пальцев указывают на древесный образ жизни. Все остальные известные докодонты были или наземными, или плавающими (боброхвост), или, как мы теперь знаем, роющими. Таким образом, находка расширила представления о спектре экологических адаптаций докодонтов.
Строение зубов агилодокодона указывает на смешанную диету, в которую входили не только насекомые и другие мелкие животные, но и растительная пища. По таким признакам, как форма моляров и рельеф их поверхности, агилодокодон сходен с некоторыми лемурами, галаго и лори — приматами, питающимися насекомыми, плодами, камедью и соками растений. Сходство с приматами прослеживается и в строении лап, что не так уж удивительно, если учесть, что приматы — изначально древесная группа. У других докодонтов в строении моляров нет столь четких признаков адаптации к растительной пище.
Резцы агилодокодона имеют необычную форму: они похожи на широкие, заостренные на конце лопаты или ложки, сильно выпуклые снаружи (со стороны губ) и вогнутые изнутри (со стороны языка). Авторы отмечают, что похожие резцы имеются у некоторых американских обезьян: мармозеток, паукообразных обезьян, ревунов. Эти обезьяны используют резцы для прогрызания древесной коры, чтобы добраться до сока и сладких выделений. По-видимому, агилодокодон тоже добывал себе пропитание таким способом.
Новые находки показали, что способность к конвергентной эволюции схожих комплексов жизненных форм и к параллельному освоению одинаковых наборов экологических ниш характерна не только для «высших», териевых млекопитающих (сумчатых и плацентарных). Этой способностью обладали уже базальные маммалиаформы, которые успели «изобрести» своих лемуров, кротов и выдр задолго до расцвета териевых,- говорится в материале на сайте «Элементов».