В истории эволюции периодически наблюдаются «взрывы» биоразнообразия, когда видовой состав расширяется за счет появления большого спектра различных форм и размеров. В новом анализе двух таких адаптивных расширений в летописи окаменелостей ископаемых рыб исследователи из Чикагского и Оксфордского университетов обнаружили, что эти диверсификации в прямом смысле слова начинаются с головы. В связи с этим ученые предполагают, что на появление новых видов больше всего оказывают влияние изменения и особенности питания, а не окружающие условия жизни.

«Похоже, что ресурсы, кормление и пища являются наиболее важными факторами, на начальном этапе, - сказал ведущий автор Лорен Sallan, аспирант на кафедре организменной биологии и анатомии в университете Чикаго.- Странные формы голов появляются первыми – дробление челюсти, животные с большими зубами, с длинными челюстями, - но все они довольно сильно привязаны к тем же самым органам».

Адаптивная функция лежит в основе эволюции групп. После серьезного нарушения (например, исчезновения), вид приобретает мириады различных форм. Современные примеры такого разнообразия рыб наблюдается в семействе цихлид, насчитывающем 1000 документально зафиксированных видов, или «зяблики Дарвина» на Галапагосских островах, которые имеют различные типы клювов.

Эволюционные биологи использовали эти две живые модели для того, чтобы выяснить, как происходит адаптация. Одна модель продемонстрировала один "взрыв" дивергенции, сопровождаемый длительным периодом относительной стабильности. Другая, которую иногда называют «общей моделью позвоночных», привела к идее так называемого поэтапного расхождения, когда среда обитания обуславливает изменения формы и строения головы. Тем не менее, обе модели до сих пор еще не были протестированы на доступных окаменелостях.

Осмотрев окаменелости, ученые обнаружили, что первый «взрыв» биоразнообразия продемонстрировали Лучеперые рыбы после исчезновения кислорода в период Hangenberg, 360 миллионов лет назад. Второй группой были acanthomorphs, группа рыб, массовое изменение форм которых началось во времена конца мелового вымирания.

Результаты проведенных анализов были одинаковы: диверсификация черепных функций предшествует диверсификации типов телосложения. Поэтому ученые пришли к выводу – особенности питания, изменения рациона, появление новых источников пищи может быть более важным фактором, чем диверсификации, связанные с использованием мест обитаний. Адаптация к новой среде – вторична.

«Эволюция – это действительно сложный процесс, - говорит Sallan. – Вполне вероятно, что эта модель может быть применена к рыбам в определенные периоды времени, или может быть применена к позвоночным. Необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы убедиться, что происходило на самом деле».

Источник: www.sciencedaily.com