Біологія
Біологія

Зміни клімату змусили деяких ящірок втратити та повернути ноги

Дослід американських вчених показав, що сухий клімат у минулому змусив деяких ящірок втратити свої ноги, щоб краще пристосуватися до нового середовища, але при повторній зміні клімату, коли він знову став вологим, ці тварини повернули свої втрачені кінцівки. Про це пишуть дослідники у журналі Proceedings of the Royal Society B.

Що з ящірками?

Деякі ящірки на перший погляд можуть здатися зміями, однак їхній вигляд обманює. Вони втратили свої ноги в процесі еволюції та набули вигляду, схожого на зміїний. Проте деякі з них, сцинки з роду Brachymeles, хоч і позбулися кінцівок ще 62 мільйони років тому, але ненадовго. Вчені кажуть, що орієнтовно через 40 мільйонів років деякі види знову відростили свої ноги. Це дещо суперечить старому правилу еволюційної біології, згідно з яким втративши під час еволюції якусь частину тіла, повернути її назад майже неможливо. Але сучасні сцинки Brachymeles є прикладом протилежного. Серед них зустрічаються види взагалі без ніг, з крихітними нерозвиненими ногами та з повноцінними кінцівками з п’ятьма пальцями. Дослідники з Університету Кларка в штаті Массачусетс вирішили знайти пояснення дивним еволюційним подіям, що відбулися зі сцинками.

Brachymeles bicolandia. Philip Bergmann / The New York Times

Brachymeles bicolandia. Philip Bergmann / The New York Times

Як це можна дослідити?

На Філіппінах та в Таїланді науковці впіймали та провели вимірювання майже 150 диких ящірок, що представляють 13 різних видів сучасних Brachymeles. Після цього їх помістили на спеціально збудовані для них “іподроми”, де тварини бігали та рилися в різному ґрунті, а науковці записували та аналізували їхні рухи. Так вони прагнули зрозуміти, які переваги мають різні форми тіла ящірок - з ногами та без. Багато науковців протягом десятиліть вважали, що змієподібне тіло є адаптацією до риття нір в пустельних умовах, але зараз сцинки з різною кількістю та формою кінцівок живуть у спільному вологому, тропічному середовищі азійських лісів.

На що вказали результати?

З’ясувалося, що сцинки з ногами і бігають, і риють набагато швидше, ніж їхні безногі родичі. Останні натомість мають зовсім іншу тактику виживання в лісі, вони схильні повільно повзати та не потрапляти в поле зору інших, не покладаючись на швидкість. Крім того, останні при закопуванні застосовували менше сили, штовхаючи землю своєю головою. А інші ящірки використовували для вкопування у ґрунт свої кінцівки, докладаючи більше зусиль. Ймовірно, це пов’язано з пристосуванням до вологих, важчих за пісок ґрунтів.

Науковці припустили, що втрата ніг у минулому могла бути пов’язана зі зміною клімату на сухіший, пустельний, а повторна поява викликана поверненням більш вологих кліматичних умов, де ноги знову стали корисною ознакою. Це підтверджується і реконструкцією древнього клімату, пишуть вчені у науковій статті. 60 мільйонів років тому, коли сцинки вперше втратили ноги, територія їхнього ареалу була набагато сухішою, ніж зараз. А приблизно 20 мільйонів років тому, коли частина з них відростила назад ноги, клімат почав зміщуватися та ставати вологішим і мусонним, а ноги знову почали розвиватися.

В теорії, якщо залучені в утворенні кінцівки гени не використовуються, вони ризикують з часом пошкодитися випадковими мутаціями та не відновитися, оскільки більше не несуть користі. Але дослідження показали, що багато з цих генів беруть участь ще й в інших важливих процесах у тілі та можуть вмикатися за потреби. Добір призвів до підтримки “працездатності” цих генів, щоб їх можна надалі активувати, кажуть автори.

Еволюція видів є складною для сприйняття темою, через що вона оповита міфами та непорозуміннями. Щоб допомогти розібратися в основних поняттях теорії еволюції, ми підготували для вас матеріал "Що таке еволюція? Як вона працює? Чому мавпи не перетворюються на людей?".