Зубы слонов эволюционировали из-за изменения климата в течение миллионов лет
В новом исследовании, проведенном в Хельсинкском университете, приводится яркий пример того, как изменение условий окружающей среды стимулирует эволюцию. В данном случае речь идет о зубах слона. Специалисты обнаружили, что эволюционный путь хоботных - группы, включающей современных слонов и их древних сородичей, - в значительной степени определялся изменениями климата в Восточной Африке на протяжении последних 26 млн. лет.
В частности, специалисты выявили всплески эволюции зубов у слонов примерно 10 млн. лет назад, которые совпали с серьезными изменениями климата. На протяжении тысячелетий в обширных ландшафтах Восточной Африки происходили трансформационные изменения. Среди них выделяются щечные зубы хоботных, свидетельствующие об их приспособляемости.
Эти слоны, как и их предки, корректировали свой рацион в зависимости от изменения растительного покрова и климата в местах их обитания. Полученные данные свидетельствуют о том, что некоторые виды хоботных, например хореолофодонты, начали переходить на богатый травой рацион уже 23-11 млн. лет назад, т.е. гораздо раньше, чем предполагалось ранее. Эта диетическая эволюция обнаруживает заметный период около 7 млн. лет назад в районе озера Туркана в Восточной Африке. Здесь растущие саванны - более сухие и богатые травами - стали основной кормовой базой для самых первых настоящих слонов.
"Это подтверждает гипотезу о том, что такие регионы являются "фабриками видов", где впервые происходила эволюционная адаптация к изменяющимся условиям окружающей среды, - пояснил ведущий автор исследования Юха Сааринен.
Серьезную проблему представляют травы, богатые минеральными зернами, называемыми фитолитами. Эти зерна приводят к интенсивному износу зубов. Однако хореолофодонты раннего и среднего миоцена сумели приспособиться к богатому травой рациону, внеся лишь незначительные изменения в структуру зубов.
Примерно 10 млн. лет назад произошли значительные климатические изменения в Восточной Африке. Настоящие слоны, или Elephantidae, претерпели более глубокую эволюцию зубов. Их зубы, особенно моляры, увеличили высоту коронок и стали более гребенчатыми.
"Нам удалось показать, что наиболее сильные пики иссушения климата Восточной Африки за последние 7 млн. лет соответствуют эволюционным всплескам в увеличении высоты коронок зубов и количества гребней на молярах, в то время как эти эволюционные изменения не претерпевали обратного развития в периоды менее суровых климатических условий", - говорит Сааринен.
"Это подтверждает высказанные ранее предположения о том, что адаптивные черты организмов являются приспособлениями к экстремальным, а не средним условиям окружающей среды".
Сравнительный анализ растительности и рациона слонов за последние 7 млн. лет выявил тенденцию к преобладанию луговых местообитаний и питающихся травой слонов со сложной зубной адаптацией. Однако примерно 100 тыс. лет назад эта тенденция изменилась. Вероятно, в результате значительных глобальных климатических колебаний в Восточной Африке сохранился только современный африканский саванный слон с его менее специализированными зубами.
Аналогичная экологическая адаптивность может объяснить выживание азиатского слона в Азии. В то же время африканский лесной слон нашел убежище в лесных массивах Центральной и Западной Африки.
"Экологически весьма универсальные современные слоны оказались единственными выжившими после бурных климатических изменений позднего плейстоцена. Теперь именно мы, люди, угрожаем последнему выжившему виду этой экологически важной группы животных, и мы должны приложить все усилия, чтобы не дать им исчезнуть навсегда", - отметил Сааринен.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
