Новаторське дослідження, що простежило еволюційну історію приматів за 66 мільйонів років, докорінно змінило усталені уявлення про те, що наші предки початково населяли теплі тропічні ліси. Використовуючи передові статистичні методи та моделювання клімату, науковці виявили: найперші члени нашого еволюційного родинного дерева були, по суті, тими, хто вижив у холодних кліматичних умовах.
Дослідники з Університету Редінга, що є провідним британським університетом, відомим своїми науковими досягненнями, долучилися до масштабного вивчення. Вони дослідили 479 видів приматів – 178 вимерлих, використовуючи скам’янілості, та 301 сучасний вид. Метою було відстежити, як змінювалися видове різноманіття, толерантність до клімату та географічний ареал упродовж тривалого часу та вздовж добре вивчених еволюційних гілок. Досліджені види охоплювали території Північної Америки, Європи та Азії.
Від спростування до сенсації: шлях дослідження
Щоб кинути виклик загальновизнаній гіпотезі про походження приматів у “теплих тропічних лісах”, науковцям потрібно було реконструювати як еволюційні зв’язки між видами, так і географічне розташування та кліматичні умови їхніх предків. Це було нелегким завданням, адже вимагало охоплення часової шкали близько 66 мільйонів років. Команда поєднала геномні дані та дані скам’янілостей сотень видів приматів. Звернувшись до існуючого “супердерева” родинних зв’язків приматів, що включає як вимерлі, так і живі види, дослідники узгодили цю складну карту з докладними кліматичними та географічними даними, щоб розібратися в еволюції ознак у співвідношенні з цими зовнішніми чинниками.
Потім, за допомогою баєсівського біогеографічного моделювання — статистичного методу, що обчислює ймовірність різних станів предків, таких як розташування приматів чи кліматична зона певного періоду, — вони додали більше деталей до кожної гілки “супердерева”. Звісно, це було скориговано з урахуванням дрейфу континентів та тектоніки плит — геологічних процесів, що призводять до повільного переміщення літосферних плит Землі та зміни обрисів континентів.
Для з’ясування типу клімату, в якому жив кожен предок приматів, дослідники використовували класифікацію кліматів Кеппена-Гейгера. Ця система, розроблена вченими Володимиром Кеппеном та Рудольфом Гейгером, розподіляє світ на кліматичні “типи” — помірний, тропічний, посушливий, холодний — на основі температурних режимів та кількості опадів. Нарешті, палеокліматичні реконструкції були накладені на палеогеографічні карти, що показували розташування континентів у той конкретний момент часу, і разом утворили своєрідний давній кліматичний атлас, який міг запропонувати більш чітку та детальну картину походження приматів та їх подальшого поширення. Застосувавши цей метод до кожного виду у своєму величезному наборі даних, дослідники змогли визначити кліматичний тип для кожної тварини на своєму еволюційному дереві.
Народжені у холоді: витривалість як рушій еволюції
Те, що вони виявили, було дивовижним: деякі з найдавніших предків приматів, найімовірніше, переживали екстремальні сезони спеки та холоду і мали дуже мінливу доступність ресурсів, залежно від цих сезонних коливань. З цього дослідники зробили висновок, що ці давні примати були дуже витривалими тваринами, мали широкий раціон (були всеїдними) і могли витримувати такі суворі та непередбачувані умови.
Науковці вважають, що ці перші примати, ймовірно, жили в Північній Америці в холодному кліматі з жарким літом та морозними зимами. Це повністю перевертає історію походження, яка була широко прийнята протягом приблизно півстоліття. “Десятиліттями ідея про те, що примати еволюціонували в теплих, тропічних лісах, не піддавалася сумніву”, — зазначив провідний автор дослідження Хорхе Аварія-Лляутурео, дослідник з Університету Редінга. “Наші висновки повністю перевертають цей наратив. Виявляється, примати з’явилися не з пишних джунглів — вони походять із холодних, сезонних середовищ Північної півкулі”.
Згідно з їхньою теорією, примати, які могли вижити в цих суворих умовах та поширитися за межі місцевих кліматичних меж, мали біологічну “пристосованість” для розмноження, а потім поступово просувалися далі. Так, різні зовнішні впливи (навколишнє середовище, ресурси, клімат) спричиняли еволюцію нових видів. Мільйони років потому, коли клімат змінювався — іноді стрімко, — примати, які добре адаптувалися, змогли переміщатися в нові регіони та далі диверсифікуватися. Саме так, на думку дослідників, багато видів з часом стали жителями тропічних лісів.
Сплячка предків: давній механізм виживання
Цікаво, що дослідники припускають: ранні примати могли переживати морозні зими, впадаючи в сплячку, як це роблять сьогодні ведмеді, — сповільнюючи серцебиття та сплячи протягом найхолодніших місяців для збереження енергії. Деякі дрібні примати, такі як карликові лемури (існує 10 видів цих нічних приматів, ендемічних для Мадагаскару), досі використовують сплячку, зариваючись глибоко під землю, щоб спати місяцями. Це зробило їх добре пристосованими до їхнього рідного Мадагаскару.
Оскільки сучасні примати стикаються з поточними екологічними викликами, вивчення того, як їхні предки адаптувалися до давніх кліматичних змін, може допомогти природоохоронцям краще зрозуміти виживання видів та виявити загрози. “Розуміння того, як давні примати пережили зміни клімату, допомагає нам замислитися над тим, як живі види можуть реагувати на сучасні зміни клімату та навколишнього середовища”, — додав Аварія-Лляутурео.
Дослідження було опубліковано в науковому журналі “Proceedings of the National Academy of Sciences”, що є одним з найпрестижніших та найцитованіших багатопрофільних наукових видань у світі.
