Эволюционная одиссея бронтотериевых (Brontotheriidae)
Солнце освещало небольшую полянку среди деревьев. Несмотря на полдень стояла идиллическая тишина. Когда небольшой жук, с иссиня-зеленой переливающейся спинкой, прилетел и грузно приземлился на лист дерева, он наделал столько шума, что казалось будто это был настоящий вертолет, а не создание длиной в пару сантиметров (меньше дюйма). Но, неожиданно, этот сказочный мир наполнили повторяющиеся частые толчки. Казалось, что поток камней, катится с горы и вскоре они окажутся прямо посреди крошечного райского уголка. Затем к этому грохоту добавилось тяжелое пыхтение и сопение, какого-то ещё невидимого великана. И вот появился источник шума - огромный, будто вышедший из другого мира, серый великан, тяжело дыша, вышел на поляну. На его морде красовался невероятной формы вырост, подобный рогу, размером своим он напоминал слона, а формой тела чем-то походил на выбравшегося на сушу бегемота. Слегка запыхавшееся животное, остановилось на поляне, и перевело дух. Даже страшно вообразить, кто мог спугнуть такого великана. Немного успокоившись, и оглядевшись по сторонам, зверь, создающий шум, подобный грому в небе, решил, что это место идеально подойдет для небольшого пикника. Да и стол тут уже накрыт! Наклонив голову “громовой зверь” приступил к обеду.
Возможно, именно так выглядело появление древних непарнокопытных зверей мегацеропсов (Megacerops), представителей ископаемого семейства “бронтотериевых” (Brontotheriidae), обитавших с 56 до 34 миллионов лет назад. Само слово “бронтотерии” можно перевести, как “звери, создающие гром”, и это определение им отлично подходило. Ведь бронтотериевые были одними из первых зверей, достигнувших высоты более двух метров (более 7 футов), и веса, превышающего 2 тонны (более 4400 фунтов). При этом по сравнению со своими предками, обитавшими около 20 миллионов лет назад, они увеличились в 150 раз! В чем причина такого увеличения размера и отчего, несмотря на столь успешное начало пути, эти животные полностью вымерли около 34 миллионов лет назад, в конце эоценовой эпохи палеогенового периода? Этим вопросам задались палеонтологи из университета Алькалы, под руководством палеонтолога Оскара Санисидро (Oscar Sansidiro), проведя детальное научное исследование в 2023 году.
Для начала стоит оценить, какие эволюционные причины заставили бронтотериев вырасти до огромного размера. Ещё в конце XIX века палеонтолог Эдвард Коуп (Edward Cope) открыл один из законов эволюции, названный в дальнейшем его фамилией. Согласно “закону Коупа” все животные идут по пути увеличения своего размера, это неизбежная тенденция. Действительно, растительноядным выгодно становиться крупнее, чтобы выйти из-под давления хищников. Но и хищникам приходится увеличиваться в ответ - ведь если добыча становится слишком большой, то животные рискуют погибнуть от голода, а значит приходится не отставать от главного тренда. Закон Коупа очень ловко объясняет, зачем животные стали многоклеточными, почему стали увеличиваться в размере рыбы, причину гигантизма многих динозавров, а также современных слонов, носорогов, бегемотов, китов и прочих. Но ведь и маленьких животных предостаточно. А значит в природе действуют и иные механизмы.
Альтернативная версия гласит, что животные всегда идут разными путями. Они, если так можно выразиться, экспериментируют. Некоторые добиваются успеха, становясь супер мелкими, другие - обрастая рогами и шипами, третьи - за счет хобота, а кое-кто добивается всего достигая фантастических размеров. Судя по результатам исследования Оскара Санисидро (Oscar Sansidiro) и его коллег бронтотериевые развивались согласно второму сценарию. Да, среди них стремительно развились гиганты, весом более тонны (более 2200 фунтов), но среди них до вымирания сохранились животные весом менее 100 килограммов (220 фунтов). А значит, они без стыда отправлялись по любому эволюционному пути. Впрочем, у природы, и у эволюции в частности, нет такого понятия как “стыд” - все что способствует выживанию закрепляется в череде поколений. А причина в появлении самых больших бронтотериевых, таких как мегацеропс - уход от конкуренции с другими растительноядными животными. Каждый раз становясь все больше, они становились все успешнее, ведь других гигантов в середине палеогена ещё не было. Возможно, они пошли бы и дальше, увеличиваясь до размера диплодока, но некоторые особенности строения млекопитающих, такие как теплокровность, особенности системы охлаждения организма и многое другое не позволяет увеличивать размер до бесконечности. По сути, бронтотериевые дошли до предела размера.
Итак, при помощи испанских и американских палеонтологов, мы узнали причину и механизм успеха бронтотериевых. Но тут же возникает другой вопрос - а где же они, эти успешные животные? Почему их нет в современном мире? Отчего же они, будучи “лучшими из лучших” вымерли? И на этот вопрос у Оскара Санисидро (Oscar Sansidiro) и его коллег ответ нашелся. Причина в очень резком изменении климата в конце эоцена (около 34 млн. лет назад). Рост льдов на южном полюсе Земли привел к глобальному повышению температуры. Но это ещё пол беды - формирование льда “забирало” существенную часть влаги из воздуха. Из-за этого по всему миру стало значительно суше. Распространились пустыни. Сократилась площадь тропических лесов. И стали расширяться степи, саванны и пампасы. Это способствовало эволюции некоторых животных, в том числе непарно- и парнокопытных. В конечном итоге из-за этих изменений появятся лошади, олени, туры, бизоны и многие другие. Но приспособиться смогли далеко не все. В конце эоцена наступает вымирание. И бронтотериевые были одними из тех, кому в новом мире места не нашлось.
Подробнее о том, как работали палеонтологи, какие ещё результаты им удалось получить, вы можете почитать в статье, опубликованной в одном из ведущих научных журналов Science.
Oscar Sanisidro et al. 2023. A macroevolutionary pathway to megaherbivory. Science 380 (6645): 616-618; doi: 10.1126/science.ade1833