Эмбрионы в глубинах времени - [38]
Исследования характера распределения биологического многообразия и изменений окружающей среды в разрезе геологического времени показало, что в фаунах позвоночных имели место эпизоды изменений, вызванные климатическими изменениями, но были также и такие, при которых не зарегистрировано никаких следов изменений. В ходе климатических изменений в неогене Северной Америки, которые привели к преобразованию обширных областей в пустыни или в очень сухие местообитания, возникло несколько новых групп млекопитающих. Была выдвинута гипотеза о том, что это произошло путём схожих онтогенетических изменений в нескольких родословных линиях одновременно. Передвижение скачками на задних конечностях возникло в сухих местообитаниях по всему миру (напр. у кенгуру в Австралии). Этот вид передвижения связан с различными пропорциями конечностей, которые появляются в процессе эволюции путём возникновения различий в скорости или времени начала роста у разных видов.[65] Это означает, что климатические изменения в итоге могли оказать одновременное воздействие на характер индивидуального развития в различных группах живых организмов, которые приобретают в процессе эволюции схожие адаптации к новым средам обитания.
Изменение климата может приводить к эволюционным изменениям размеров, которые обычно связаны с изменениями в истории жизни. Виды лошадей, когда-то широко распространённые и в изобилии представленные в североамериканских фаунах, демонстрируют быстрое уменьшение в размерах перед своим исчезновением в плейстоцене Аляски. Возможно, что естественный отбор оперирует переменными компонентами истории жизни, ведущими к эволюционным изменениям размеров тела. Исследование роста и продолжительности жизни, оставивших свой след в гистологии зубов, может выявить такие изменения. С точки зрения морфологии, из-за аллометрических отношений изменения в размерах во многих случаях означают изменения в форме анатомических структур организмов. Многочисленные примеры этого процесса возникли параллельно во многих группах животных в Африке около трёх миллионов лет назад. Аналогичные явления, возможно, происходили в разное время на других континентах.
Эволюция млекопитающих в Южной Америке — это благодатный объект для исследований в области палеонтологии позвоночных, но лишь недавно знание хронологии и репрезентативность выборок фауны стали достаточно хорошими, чтобы позволить нам уверенно исследовать характер эволюции. Панчо Гоин, Фреди Карлини и их коллеги из Ла-Платы недавно заметили, что значительные изменения в фауне млекопитающих совпадают с резким снижением глобальных температур в самом конце эоцена — раннем олигоцене. Они назвали это событие Bisagra Patagónica, или «Патагонский шарнир», и оно было зарегистрировано в Южной Аргентине. Многие группы сумчатых и родственников броненосцев вымерли в конце эоцена, и много новых видов этих животных появилось в олигоцене.[67] И что примечательно у раннеолигоценовых групп, так это их новая стратегия в онтогенезе зубов — состояние, когда зубы постоянно растут, называемое гипсодонтией. Эта особенность включает новую совокупность изменений в метаболизме и в истории жизни, и, вероятно, возникла как ответ на износ зубов, вызванный главным образом присутствием вулканического пепла в пище, как выяснил в ходе исследований Рик Мэдден.
В противоположность вышеприведённым примерам, существенное снижение температуры, которое произошло в Северной Америке в то же самое время, что и Bisagra Patagónica в Аргентине (на границе эоцена и олигоцена, примерно 34 миллиона лет назад), явно оказало лишь небольшое влияние на эволюцию млекопитающих. Опираясь на превосходные коллекции многочисленных видов млекопитающих из отложений свиты Уайт-Ривер с запада Соединёных Штатов, Дон Протеро и его коллеги показали, что подавляющее большинство видов млекопитающих не изменилось морфологически, несмотря на явно выраженные климатические изменения.
Изучение поверхности зубов показало, что должны были произойти изменения в рационе, хотя форма зубов осталась той же самой. Возможно, млекопитающие Северной Америки в том месте и к тому времени приобрели в процессе эволюции большую фенотипическую пластичность, чем их современники в Южной Америке. С другой стороны, хотя эоцен-олигоценовое изменение климата было глобальным, его последствия могли отличаться на локальном уровне, при различной степени вулканической активности на этих двух континентах, что в этом отношении является важным фактором, который стоит учитывать.
