Fig. 1. Secvența de evoluție a cetaceelor timpurii, suprapusă pe scara geochronologică. Scara de pe scară nu este îndeplinită. Numerele denote date, YA - "cu ani în urmă", MYA - "cu milioane de ani în urmă". Imagine de pe site-ul pbs.org
Filogenetica Noua Zeelandă a arătat că o balenă pitică fosilă, care a trăit cu 7-8 milioane de ani în urmă, poate fi strămoșul unei balene moderne pitic. care trăiesc în oceanul din apropierea Antarcticii. Această lucrare are o semnificație metodologică gravă: faptul că ipoteza relațiilor ancestrale directe a două genuri separate de câțiva milioane de ani este destul de neobișnuită pentru paleontologia modernă. Este obișnuit să se ia în considerare chiar și organismele foarte apropiate ca grupuri sora, evitând declarațiile despre originea directă a unuia din celălalt. Cu toate acestea, este posibil ca, în anumite cazuri, o astfel de prudență să fie superfluă. Cronologia paleontologică în locuri este suficient de completă pentru a cuprinde segmentele cursului real de evoluție (deși scurte).
Istoria cetaceelor (Cetaceea) oferă mari oportunități pentru studierea schimbărilor majore evolutive. O balenă nu este un pește, ci un mamifer. Mamiferele au apărut pe uscat. Deci, balenele au fost coborâte de la alte mamifere, cele terestre. Dar din ce? Și cum au arătat formele de tranziție? Aceste aspecte sunt încă intrigat Charles Darwin - în cartea „Originea speciilor prin selecție naturală“ au plătit o mulțime de atenție. Dar ele au fost rezolvate abia la sfârșitul secolului al XX-lea, datorită eforturilor comune ale paleontologilor și geneticienilor. Conform conceptelor moderne, strămoșii balenelor aparțin ordinului Artiodactyla (Artiodactyla), care include porci, hipopotami, cerbi, antilope, girafe, capre, și diverse rudele lor, inclusiv vacă domestică.
Potrivit datelor moleculare, rudele cele mai apropiate cetacee sunt hipopotami. Cu toate acestea, ramurile evolutive ale hipopotamilor și balenelor s-au despărțit mult timp. strămoș zgardă de cetacee sunt susceptibile de a arata ca aspectul și modul de viață decât un hipopotam, iar apa Olenka african (Hyemoschus aquaticus) - curat animal mic, frumos descris în cartea de grădina zoologică Gerald Durrell „în bagajul meu".
Este demn de remarcat faptul că "transformarea" animalelor terestre în balene a început și sa încheiat în perioada Eocenilor (acum 56-34 milioane de ani). Pe scara istoriei Pământului, acest lucru este rapid. La începutul Eocenului vedem mici ungulate de un aspect destul de obișnuit, conducând doar o parte din timpul lor în apă. La sfârșitul eocenului - acestea sunt deja creaturi foarte asemănătoare cu peștii care trăiesc în ocean și nu pot ateriza; Sa observat de mai multe ori că astfel de balene eocene târziu ca basilosaurus. trebuie să fi fost atât în dimensiune, cât și în aspect general, ca niște șerpi legați de mare. Mai mult, statele de tranziție sunt acum documentate perfect paleontologic (figura 1). Acesta este modul în care puteți "observa" macroevoluția.
Nu uitați că evoluția merge întotdeauna nu numai în timp, ci și în spațiu. În măsura în care se cunoaște acum, toți precursorii terestre și de apă dulce au trăit pe un continent - continentul indian. O astfel de trăsătură a fost dobândită de fauna mamiferă a Indiei, care a fost atunci aproape la fel de izolată de toate celelalte țări ca Australia. Distribuția universală a cetaceelor a apărut doar ca urmare a eliberării lor în ocean.
La sfârșitul eocenului, cetaceenii au fost împărțiți în două ramuri: Odontoceti și Mysticeti. Eroul marelui roman al lui Herman Melville, Moby Dick, vorbește disperat despre balenele baleenilor, referindu-se la balenele de bowhead care se referă la ele ca la un "monstru despicabil". Dar din punct de vedere al morfologiei evolutive, balenele baleen sunt chiar mai interesante. Toate balenele balene moderne sunt complet lipsite de dinți în starea adultă. Fila lor de balene este un sistem de plăci constând din substanță excitată (aproximativ ca unghiile noastre) și care servesc la filtrarea apei. Acest lucru neobișnuit pentru dieta la mamifere nu a putut duce decât la schimbări anatomice mai ales în craniu. În plus, este demn de remarcat faptul că cele mai mari animale moderne (și cel mai probabil cele mai mari animale, în general: o balenă albastră mai mare decât orice dinozaur cunoscut) se hrănesc cu crustacee planctonice cu euphausiide. pe care nu îl puteți vedea cu adevărat fără binoclu. Evoluția franceză Emil Guyenot (Émile Guyénot) nu a motivat, fără motiv, balena biciuită "un paradox viu al naturii".
Nu este surprinzător faptul că cetaceele servesc ca material bun pentru rezolvarea diferitelor probleme evolutive, inclusiv cele de natură foarte generală.
paleontolog Remarcabil Alexei Petrovici Bystrov (Shatrova prototip al romanului IA Efremov „Starship“), a scris pe aceeași temă: „Trebuie să admitem că știm un număr mult mai mic de forme dispărute decât există în realitate; marea majoritate a acestora au dispărut fără urmă, și să caute ei în țară - ar fi ca să se uite la scheletul cimitirelor Savonarola Florența ".
În filogenetica moderna (stiinta relatiilor legate de organisme), cladistica predomina aproape complet, o doctrina care construieste un sistem de viata exclusiv pe baza unei afinitati apropiate si in conformitate cu reguli foarte stricte. Paradoxul este că în cladistică, care, în general, nu recunoaște alte criterii sistematice, în afară de rudenie, este corect să se precizeze ipoteza de tip "din organismul A a existat un organism B" nu poate. Principiile de construire a copacilor evolutivi există astfel încât este imposibil doar din punct de vedere tehnic. În cel mai bun caz, putem vorbi despre grupuri de soră. provenind de la un strămoș comun neimportant, poate aproape, dar necunoscut.
Un exemplu de precauție în popularizarea științei este o rezervă comună despre originea omului: ei spun că el nu a venit de la o maimuță, ci de la un "strămoș comun" cu o maimuță. Deși de cine, în afară de încă o maimuță, ar putea fi acest strămoș?
În literatura științifică modernă (filogeneticii mai ales în mod specific dedicate) vorbesc despre strămoși direcți și descendenții, dacă nu sunt interzise, atunci, în orice caz, aceasta este considerată formă rău, semn, sau lipsa de profesionalism sau de o mare extravaganta.
Dar această atitudine este întotdeauna dreaptă? La urma urmei, nu poate fi că strămoșii reali nu ar putea fi găsiți vreodată. Între timp, cladistica impune implicit tocmai această teză. Aparatul său formal nu vă permite să numiți strămoși strămoși, chiar dacă se găsește unul.
Dacă se poate verifica deloc, mamiferele care trăiesc în era Cenozoică (adică după dispariția dinozaurilor) sunt, fără îndoială, candidați buni pentru un astfel de control. În primul rând, majoritatea mamiferelor cenozoice fosile aparțin detașamentelor moderne, iar multe - chiar și familiilor moderne. Acest lucru facilitează incredibil reconstrucția lor în comparație, de exemplu, cu câteva carii fără armură. care nu au rude apropiate contemporane. În al doilea rând, rămășițele mamiferelor Cenozoic sunt pur și simplu multe, pentru că au trăit relativ recent (la scară geologică, desigur). În al treilea rând, anatomia mamiferelor este suficient de bogată - într-un craniu câte semne! - și studiată temeinic. Pentru a testa ipotezele despre legăturile înrudite, acesta este un material ideal.
Ei bine, evoluția balenelor este în totalitate legată de Cenozoic. Și în starea fosilă sunt păstrate bine.
Biologii de la Otagskogo universitate situată în orașul Dunedin în Insula de Sud din Noua Zeelandă (Universitatea din Otago. Dunedin, Otago, Noua Zeelandă), a decis să studieze în detaliu problema relațiilor de familie pe exemplul familiei de balene pitic (Neobalaenidae), aparținând subordinul de balene (Mysticeti) .
Această familie include doar o specie modernă - balena pitică Caperea marginata (figura 2). Locuiește în Oceanul de Sud. adică, la toate lungimile din jurul Antarcticii. Aceasta este cea mai mică balenă baleen. Cu toate acestea, totul este relativ aici: balene baleen - în principiu, animale mari și chiar o balenă pitic poate ajunge la o lungime de șase metri. Este puțin, relativ puțin cunoscut, pescuitul său nu a fost niciodată efectuat. Și rudele sale fosile au fost de asemenea necunoscute - până de curând.
Fig. 2. Eroul cercetării aflate în discuție este Caperea marginata. Ilustrație de la animaldiversity.org
După cum este acceptat acum, Bisconti plasează ambele balene pitic pe o diagramă de genealogie ca grupuri soratice. Acest lucru înseamnă că sunt mai apropiați între ei decât oricare alte două balene - nu mai mult și nici mai puțin. Cine este de la cine, așa cum era necunoscut.
Rezultatele au fost remarcabile. Pe majoritatea copacilor, balena miocenă cade între balenele tinere și cele adulte (Figura 4). Dacă traducem acest lucru în limbajul bunului simț, acest rezultat înseamnă că vederea lui Miocaperea pulchra era pe un copac cladistic din interiorul speciei Caperea marginata. Acesta este un indicator al apropierii de rudenie pe care o puteți imagina.
Fig. 4. Arborii clasici arătând "rudenia" a trei balene (două dintre acestea fiind diferite etape de vârstă ale unei specii). Arbori diferiți s-au obținut datorită variației selecției caracteristicilor, a ponderii lor și a tehnicilor de prelucrare. Cea mai mare susținere a fost primită de copacul V. Compilați în conformitate cu datele din articol din scrisorile de biologie
Numai aici a trăit balena pitic miocenă, după cum știm, cu 7-8 milioane de ani mai devreme decât astăzi. Evident, rata de evoluție în familia Neobalaenidae a fost foarte scăzută, deoarece sa schimbat puțin.
Într-adevăr, o cale foarte dificilă de a spune că un animal provine de la altul! Dar este ceva ce se spune.
Se pare că această poveste cu balenele pitice este instructivă în două privințe. În primul rând: afirmația pe scară largă că în înregistrarea paleontologică nu vedem niciodată strămoși și descendenți imediați, există o exagerare. Uneori vedeți încă. Cronologia paleontologică este într-adevăr foarte incompletă, dar unele fragmente ale evoluției reale (deși de obicei scurte) pot fi afișate în ea. Fără nici o rezerve cu privire la "strămoșii obișnuiți".
În al doilea rând: în acest exemplu, vedem cât de înalți în biologia modernă sunt cerințele afirmațiilor despre rudenie. Despre rudenie în general, și despre relațiile ancestrale - în special. Cel puțin să presupunem (într-un articol științific) că un animal este un descendent direct al alteia, sunt necesare verificări în mai multe trepte și corectitudine logică strictă.
Dar o astfel de muncă va conduce la o altă reformă a metodelor filogenetice - vom vedea.