Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Яна Хлюстова,

Исследователи наконец-то смогли предложить решение "дилеммы Дарвина" — вопроса о том, как можно объяснить невероятно быстрый ход эволюции живых организмов в кембрийском периоде.

Изображение: www.goodreads.com
Изображение: www.goodreads.com

Кембрий – геологический период, с которого началась палеозойская эра, продолжавшийся около 56 миллионов лет (временные рамки датируются 541-485 миллионами лет назад). Кембрий — время возникновения и развития трилобитов (морских членистоногих животных), в начале этого периода появились практически все обладающие скелетами типы животных, известные в наше время.

"Дилемма Дарвина" — понятие, обозначающее резкий взрыв развития жизни в кембрийском периоде. Чарльз Дарвин писал, что внезапное появление большого количества разнообразных многоклеточных организмов не согласуется с теорией естественного отбора и последующим эволюционным развитием. И действительно, понадобилось 2,5 миллиарда лет, чтобы простейшие клетки превратились в эукариотные, и еще 700 миллионов лет для появления первых многоклеточных организмов.

А затем, в начале кембрийского периода (540-520 миллионов лет назад), мир внезапно оказался населен огромным количеством разнообразных многоклеточных животных.

Группа ученых из Австралии и Великобритании под руководством Майкла Ли (университет Аделаиды) решила выяснить, почему произошел кембрийский эволюционный взрыв. С результатами работы исследователей можно ознакомиться в журнале Current Biology.

В качестве объектов изучения исследователи выбрали представителей членистоногих животных (включают ракообразных, насекомых, паукообразных и многоножек). По количеству видов (80% от общего числа) и распространенности членистоногие являются самой процветающей группой живых организмов. Группа Майкла Ли использовала следующие данные: 395 фенотипических характеристик и данные ДНК (62 кодирующих белок гена) ныне живущих членистоногих и их ископаемые останки. В ходе исследования применялся метод молекулярных часов, с помощью которого можно выяснить, когда произошли основные филогенетические события в развитии организма.

Результаты исследования показали, что скорость эволюции животных в кембрийском периоде была в 4-5,5 раз быстрее обычной. Наиболее стремительно развивались следующие типы организмов: Arthropoda (в 10 раз быстрее обычного процесса), Pancrustacea (в 10 раз) и Mandibulata (в 12 раз), при этом генетические и морфологические изменения организмов происходили абсолютно параллельно.

Основные процессы разделения и развития клад произошли за 40 миллионов лет.

Майкл Ли уверен: невозможность подобного эволюционного взрыва без какого бы то ни было "подготовительного периода" — лишь кажущаяся. Эволюция шла умеренно ускоренными темпами, и это не является чем-то уникальным: направленный отбор может повышать скорость эволюционных изменений даже в генетически замкнутых популяциях.

Скорее всего, стимулом к ускорению развития живых организмов послужили изменения условий окружающей среды. Появление новых ландшафтов, меняющиеся климатические условия — все это раскрыло латентные эволюционные возможности животных.

Более того, организмы начинали осваивать новые для себя территории: в качества примера Майкл Ли приводит заселение островов, переход животных в другую среду (змеи, живущие в воде) и т.д.

Таким образом, ученые больше не считают "дилемму Дарвина" неразрешимой. Хотя ускорение эволюционных процессов и было не совсем обычным явлением, оно не является необъяснимым. Животные просто стремились заполнить новые ниши, открывающиеся для их жизни в природе. 
Нужные услуги в нужный момент
{banner_819}{banner_825}
-10%
-30%
-10%
-25%
-70%
-10%
-10%