Динозавры лишь дали толчок к развитию млекопитающих. Однако новые хозяева планеты выросли в размерах удивительно быстро. Палеобиологи попытались выяснить, почему.
Млекопитающие – самая разнообразная группа наземных позвоночных, в том числе по размеру – от крошечной землеройки (около 2 г) до африканского слона (10−12 тонн). Самое крупное в истории Земли млекопитающее — семнадцатитонный индрикотериум (Indricotherium transouralicum), похожий на гигантского безрогого носорога, жил в Евразии 34 млн лет назад. Но появились млекопитающие (примерно 240−230 млн лет назад) очень скромно и незаметно – мелкие животные, ведущие ночной образ жизни. В течение долгого времени они оставались такими: размер млекопитающих колебался от 3−5 г до 10−15 кг, так что только самые крупные из них равнялись по размеру мелким динозаврам. Перелом произошел с вымиранием динозавров – 65 млн лет назад. Это событие открыло млекопитающим дорогу к достижению больших размеров и разнообразия, говорят ученые, изучив закономерности эволюции размеров тела этих животных. Международная команда из Мексики, США, Израиля, Финляндии, Швеции и Канады составила уникальную базу данных размеров млекопитающих, живших в разные эпохи на разных континентах.
«Когда вымерли гигантские динозавры, освободились огромные ресурсы растительной пищи, — объясняет Джессика Теодор (Dr. Jessica Theodor), доцент Университета Калгари (University of Calgary), участник исследования. – Ими воспользовались млекопитающие. Но для того, чтобы питаться растительностью энергетически эффективно, им надо было увеличиться в размере». Перестройка произошла по эволюционным меркам невероятно быстро: за 25 миллионов лет млекопитающие выросли от 10−15 кг до 17 тонн. При этом все экосистемы, по словам ученых, переориентировались на млекопитающих, которые достигли огромного разнообразия и заняли экологические ниши, освобожденные динозаврами.
Биологи впервые просчитали такой сценарий математическими методами. Для этого они собрали базу данных по размерам всех современных и вымерших млекопитающих. Для каждой группы животных, живущей в разные эпохи, исследователи нашли самого крупного зверя. И построили кривые увеличения максимального размера тела отдельно для каждого из 15 отрядов и для каждого из четырех континентов: Евразия, Африка, Северная и Южная Америка. Для оценки размеров тела вымерших зверей ученые пользовались ископаемыми остатками, в частности, зубами, которые довольно точно соответствуют размеру тела.
Кривые во всех случаях получились удивительно похожими. Все имели характер «распределения Гомпертца» — начинались с нерезкого подъема, затем следовал экспотенциальный рост, выход на плато и некоторый спад. Траектории роста и его скорость совпали для всех континентов и для всех групп млекопитающих.
Наибольшего размера достигли травоядные млекопитающие: уже упоминавшиеся индотериумы (непарнокопытные), дейнотериумы (древние хоботные). В пределах от 40 до 34 млн лет на всех континентах гигантские травоядные заполнили сходные экологические ниши. Хищные млекопитающие увеличивались в размерах по тому же сценарию, хотя никогда не достигали такой величины, как травоядные. Для наземного плотоядного зверя по законам физиологии предельная масса составляет около тонны. Этого предела около 40 млн лет назад достигли креодонты (Creodonta) – вымершие плотоядные млекопитающие, предшествующие настоящим хищным (Carnivora). В отношении млекопитающих действует такой закон: максимальная масса хищных примерно на порядок меньше массы травоядных, так масса тигров, львов и медведей примерно на порядок меньше массы слонов.
Глобальный сценарий укрупнения млекопитающих подсказал ученым, что он реализовывался под влиянием одних и тех же внешних факторов. Они сравнили кривые увеличения размеров с кривыми изменения глобальной температуры, уровня кислорода в атмосфере и площадью суши. Анализ показал, что достоверное влияние на экспотенциальную фазу укрупнения оказали два фактора: температура и площадь суши.
Эти факторы связаны между собой, говорят ученые, поскольку в период похолодания вода скапливается в ледяных щитах, уровень океана понижается и открывается больше наземного пространства. По графику, приведенному в статье, в период от 65 млн лет назад до 55 млн лет назад прибавка наземного пространства составила около 107 км2. Очевидно, что крупному зверю требуется большая площадь с кормовыми ресурсами, поэтому расширение суши способствовало укрупнению. Что касается климата, то здесь действует правило Бергмана. В соответствии с ним, у крупных животных ниже отношение поверхности тела к объему, поэтому они легче переносят холод. Так что похолодание также способствует укрупнению.
Конечный вывод ученых состоит в том, что первичный рост млекопитающих вызван гибелью динозавров. Из-за него млекопитающие смогли разнообразиться. Но затем главную роль в росте размеров начали играть температура и площадь суши.
Статья о том, почему млекопитающие выросли, опубликована в Science.
Источник: Infox.ru
30-08-2018 Просмотров:2689 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Ученые нашли в Аризоне останки крайне необычного древнего звероящера, который продолжал откладывать яйца, подобно рептилиям, но при этом имел сложные зубы, как млекопитающие. Его открытие поможет понять, когда появились древнейшие предки людей, пишут...
27-11-2013 Просмотров:9301 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Вопрос «Какой хищник самый умелый?» уместен в детском мультфильме, где не нужно слишком уж погружаться в тонкости экологической науки, — ведь понятно, что каждый хищник приспособлен для жизни в собственной...
11-02-2013 Просмотров:10180 Новости Генетики Антоненко Андрей
Сотни тысяч лет назад некие генетические адаптации позволили людям выйти из Африки и расселиться по всей земле. Исследователи из Кембриджа (Великобритания) полагают, что и у современных людей можно обнаружить следы...
10-11-2012 Просмотров:16544 Рыбы Енисея Антоненко Андрей
Елец сибирский распространен по всему Енисею, включая его дельтовые притоки (р. Танама). Известен во всех реках, пойменных водоемах и проточных озерах, а так же водохранилищах. Особенно многочислен в водоемах верхнего...
20-05-2013 Просмотров:10333 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Около 150 лет назад, когда обнаружили археоптерикса — наполовину динозавра, наполовину птицу, — всё казалось понятным: динозавры нарастили перья, научились летать, и так появились птицы. Как бы не так. В последнее...
Если малёк форели вышел из икринки, зревшей в заднем конце яичника, он окажется больше своих братьев и сестёр, которые вылупились из икринок, сформировавшихся в переднем конце. Но при этом обмен…
Ученые из Института биоорганической химии им. академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова (ИБХ) РАН и Института проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова обнаружили у миноги, — самого…
Когда мозг совершает ошибку, он пытается понять, что было сделано не так, — и предпринимает ещё одну попытку справиться с заданием. И самое удивительное, как пишут в Nature Neuroscience исследователи из Брауновского университета, Йеля и Айовского университета (все…
До сих пор считалось, что доминирование одной из рук — это черта, присущая исключительно человеку. Однако теперь выяснилось, что попугаи тоже предпочитают использовать одну из сторон своего тела больше другой. …
Изменение спектральных характеристик сумеречного света, как считают биологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Университета Дьюка, помогает коралловым полипам синхронизировать свои действия. Гаметы дожидаются своего часа и разом отправляются в плавание.…
Среди новостей о нагревающейся планете, тающем морском льде и росте уровня моря внезапно появился лучик света: этой зимой (в Южном полушарии) морской лёд Антарктики заметно увеличил вою площадь. Область распространения морского…
В ответ на атаку гусениц растения выделяют летучие вещества, привлекающие насекомых-паразитоидов, которые заражают гусениц своими личинками. В роли таких паразитоидов обычно выступают осы-наездники. Личинки наездников питаются гусеницами и тем самым…
Европейские биологи впервые смогли продемонстрировать, что собаки действительно хорошо разбираются в человеческих эмоциях и умеют сопереживать хозяину, различая злые и веселые выражения лиц людей, что позволяет назвать их пока единственным примером животного-"эмпата", говорится…
В центральной Аляске среди остатков дома, насчитывающего 11 500 лет, найден скелет кремированного ребенка. Находка показала ученым неизвестные стороны жизни первых «колонизаторов» Америки. Раскопки 11500 летнего дома на Аляске Исследование, которое…