Большинство ныне живущих лягушек в долгу перед астероидом или кометой, которые нанесли смертельный удар динозаврам.
Новое исследование, проведенное китайскими и американскими биологами, показывает, что, если бы стихийное бедствие не стерло планету с лица земли почти 66 миллионов лет назад, 88 процентов современных видов лягушек не было бы здесь. Почти девять из 10 видов лягушек сегодня произошли от всего трех линий, переживших массовое вымирание.
Результаты, которые будут опубликованы на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, стали неожиданностью, потому что предыдущие исследования эволюции лягушек указывали на расцвет основных лягушачьих родословных примерно на 35 миллионов лет назад, в середине мезозойской эры.
Новый анализ 95 генов лягушек в пределах 44 из 55 ныне живущих семейств показывает, что эти три линии начали развиваться именно на границе мелового и палеогенового периодов - на границе K-Pg, ранее называвшейся границей KT. - когда произошло последнее массовое вымирание, а не 100 миллионов лет назад.
По словам герпетолога и соавтора Дэвида Уэйка, профессора аспирантуры Калифорнийского университета в Беркли и куратора Музея зоологии позвоночных, новые виды лягушек, вероятно, быстро распространились по всему миру, потому что так много экологических ниш стали доступны после исчезновения населявших их животных.
«Мы думаем, что мир был довольно обедневшим в результате события KT, и когда растительность восстановилась, доминировали покрытосеменные растения. Именно тогда деревья развились до своего полного цветения», - сказал Уэйк. «Лягушки начали становиться древесными. Именно древесная реальность привела к большой радиации, в частности, в Южной Америке».
Деревья являются идеальной средой обитания для лягушек не только потому, что они позволяют им убегать от наземных хищников, но и потому, что их опавшие листья обеспечивают защиту, пока лягушки находятся на земле, среду обитания и много пищи, например, насекомых.. Деревья и другие цветковые растения появились в конце мелового периода и были готовы к эксплуатации лягушками после того, как они оправились от вымирания.
Другой адаптацией, которая стала популярной, было прямое развитие, то есть производство детенышей без стадии головастика, что является стандартом примерно для половины всех видов лягушек сегодня.
«Большинство лягушек, которые процветают сейчас, процветают благодаря прямому развитию яиц в наземных условиях», - сказал он. «Это сочетание прямого развития и использования древесной среды обитания, на которую приходится большая часть радиации».
Предыдущие генетические анализы эволюции лягушек были сосредоточены на митохондриальной ДНК и на том, как долго тикают молекулярные часы для митохондриальных генов. Однако анализ молекулярной эволюции митохондриальной ДНК часто дает слишком старые даты расхождения линий. В случае с лягушками такой анализ определил излучение большинства ныне живущих лягушек примерно 100 миллионов лет назад, что было загадкой, поскольку в то время окружающая среда Земли была стабильной. Меняющаяся среда обычно стимулирует эволюцию.
Новый анализ, основанный на данных, собранных главным образом аспирантом Ян-Цзе Фэном из Университета Сунь Ят-Сена в Гуанчжоу, Китай, сосредоточился на последовательностях 95 генов, расположенных на хромосомах в ядре, и на том, как они менялись с течением времени. время. Он и его коллеги собрали генетические данные от 156 видов лягушек и объединили их с более ранней информацией о двух генах от 145 различных лягушек, в общей сложности 301 отдельный вид лягушек из всех 55 семейств лягушек. Данные были откалиброваны с использованием 20 дат, полученных из окаменелостей и исторических событий Земли.
Группа, в которую входят ученые из Флоридского музея естественной истории при Университете Флориды и Техасского университета в Остине, пришла к выводу, что, возможно, 10 групп лягушек пережили вымирание, но только три из них (Hyloidea, Microhylidae и Natatanura) процветали и диверсифицировались, завоевывая места обитания и ниши по всему миру.
Ничто, кроме удачи, не отличает выживших, сказал Уэйк. Остатки других выживших линий разбросаны по изолированным местам по всему миру, но сегодня они так же разнообразны по своей среде обитания и стратегиям размножения, как и 88 процентов..
Две из трех сохранившихся линий, которые впоследствии широко распространились, вышли из Африки, которые остались нетронутыми, поскольку континенты перемещались в течение последующих эпох, с распадом Пангеи, а затем Гондваны, чтобы сформировать континенты, которые мы видим сегодня. Уэйк отметил, что африканская рифтовая зона и горообразование в Западной Африке создали новые места обитания для развивающихся лягушек. Третья, Hyloidea, распространилась по всей территории Южной Америки.
Сегодняшние лягушки, насчитывающие более 6 700 известных видов, а также многие другие виды животных и растений, во всем мире испытывают серьезный стресс из-за разрушения среды обитания, резкого увеличения численности населения и изменения климата, что, возможно, предвещает новый период массового вымирания. Новое исследование дает одно четкое послание будущим поколениям.
«Эти лягушки выжили благодаря удаче, возможно, потому, что они либо находились под землей, либо могли оставаться под ней в течение длительного периода времени», - сказал Уэйк. «Это, безусловно, привлекает новое внимание к положительным аспектам массовых вымираний: они предоставляют экологические возможности для новых вещей. Просто подождите следующего грандиозного вымирания, и жизнь снова начнет развиваться. В каком направлении она пойдет, вы не знаете."