Британский эволюционный биолог Дж. Б. С. Холдейн, как говорят, остроумно заметил, что любое божественное существо, очевидно, «испытывает ординарное пристрастие к жукам». Это «остроумное высказывание» передавало важную истину: «древо жизни» — генеалогическое древо всех видов, ныне живущих или вымерших — очень неравномерно.
В одних местах оно напоминает густую чащу коротких веточек; в других — имеет лишь редкие, но длинные ветви. Некоторые группы имеют тенденцию преобладать: как отмечал Холдейн, более 40% существующих насекомых — жуки, 60% птиц — воробьинообразные, а более 85% растений — цветковые.
Но является ли такая концентрация видов в нескольких исключительно больших группах универсальным явлением жизни на Земле? Этот вопрос, важный для нашего понимания эволюции и экологии, долгое время был предметом споров среди биологов. Но до недавнего времени ответить на него было сложно из-за плохого знания количества видов, существующих в настоящее время, их эволюционных связей и возраста каждой группы.
Однако теперь учёные из США наконец-то дали ответ, опубликованный в Frontiers in Ecology and Evolution.
«Здесь мы впервые показываем, что большинство живых видов действительно принадлежат к ограниченному числу быстрых радиаций: то есть они образуют группы со многими видами, которые эволюционировали за относительно короткий период времени», — сказал доктор Джон Дж. Виенс, профессор Университета Аризоны.
«В частности, если мы посмотрим на царства жизни, типы животных и типы растений, мы обнаружим, что в каждом случае более 80% известных видов принадлежат к меньшинству групп с исключительно высокими темпами видообразования», — добавил он.
Виенс и его соавтор доктор Дэниел Моэн, доцент Университета Калифорнии в Риверсайде, проанализировали распределение видового богатства и темпов диверсификации среди клад — групп видов, произошедших от одного предка, таких как типы, классы или семейства.
Они сделали это для наземных растений, насекомых, позвоночных, для всех животных и для всех видов в целом. Они проанализировали данные о видовом богатстве, возрасте и оценённых темпах диверсификации каждой клады: то есть о накоплении новых видов с течением времени.
Учёные сосредоточились на 10 типах, 140 отрядах и 678 семействах наземных растений, совместно охватывающих более 300 000 видов; 31 отряде и 870 семействах насекомых, охватывающих более миллиона известных видов; 12 классах позвоночных, охватывающих более 66 000 видов; и 28 типах и 1710 семействах животных с более чем 1,5 миллиона видов. Наконец, они проанализировали 17 царств и 2545 семейств среди всех живых организмов, включая более 2 миллионов видов.
Результаты были чёткими и последовательными: независимо от иерархического уровня или группы организмов, большинство существующих видов оказались ограниченными несколькими непропорционально большими кладами с более высокими, чем в среднем, темпами диверсификации.
«Быстрые радиации» видов происходят, когда открывается новая экологическая ниша: например, когда стая птиц-кардиналов расселилась из Центральной Америки на девтерриторию Галапагосских островов примерно 2,5 миллиона лет назад, чтобы диверсифицироваться в знаменитых вьюрках Дарвина; или когда эволюционное новшество, такое как машущий полёт, подтолкнуло радиацию летучих мышей 50 миллионов лет назад.
«Наши результаты подразумевают, что большая часть разнообразия жизни объясняется такими относительно быстрыми радиациями. Мы также предлагаем ключевые черты, которые могут объяснить эти быстрые радиации, основываясь на наших результатах и результатах более ранних исследований», — сказал Виенс.
«Эти черты включают многоклеточность у растений, животных и грибов во всех царствах жизни; вторжение на сушу и принятие растительной диеты у членистоногих среди типов животных; и появление цветов и опыления насекомыми у цветковых растений среди типов растений», — сказал Виенс.
Однако остаётся одна «известная неизвестность»: распределение видов в царстве бактерий. Примерно 10 000 видов бактерий известны науке, но текущие оценки истинного числа варьируются от миллионов до триллионов. Однако происхождение бактерий датируется 3,5 миллиардами лет назад, и поэтому общий темп диверсификации среди них на самом деле довольно низок.
«Если фактическое бактериальное богатство действительно намного выше, чем описанное богатство для других групп, то клада с низкими темпами диверсификации [а именно бактерии] будет содержать большинство видов в жизни — это будет резко контрастировать с нашими результатами. Поэтому мы предупреждаем, что наши результаты применимы в основном к известному видовому разнообразию», — пишут авторы.
Другие новости по теме
- Обнаружена генетическая причина атеросклероза у кошек
- Кукуруза начинает «пускать газы», когда ей кажется, что вокруг слишком много растений.
- Искусственный интеллект изучает биологическую вариативность для разработки высокоэффективной бессывороточной культуральной среды
- В США обнаружены осы-орехотворки, ранее неизвестные в стране.
- Восприятие кислого вкуса: как SNAP25 обеспечивает передачу вкусовых сигналов и поддерживает жизнеспособность сенсорных клеток
- Машины времени ботаники: ИИ открывает сокровищницу данных в гербариях
- Эволюция черт корней кукурузы связана с изменениями окружающей среды и деятельностью человека, показывает исследование
- Садоводство в стиле хаос: дикая красота или беспорядок? Специалист по устойчивому ландшафту объясняет тренд
- Модели на основе спутниковых снимков помогают фермерам, выращивающим нут.
- Компактное устройство обнаруживает кишечную палочку за минуты
Другие новости на сайте
- Представляем копи-трейдинг на BitMEX: копируйте лучших трейдеров в истории криптовалют
- Знакомьтесь: M3-Agent — мультимодальный агент с долговременной памятью и улучшенными способностями к рассуждению
- Объяснение USDf: синтетический стейблкоин, который завоёвывает позиции
- Bitmine стала второй крупнейшей компанией по размеру криптовалютной казны: теперь на её счету $6,6 млрд в Ethereum
- Coinbase утверждает, что стейблкоины превосходят традиционные финансовые системы — они быстрее, дешевле и доступнее в глобальном масштабе.
- Команда криптогигантов объединилась: новая некоммерческая организация стремится влиять на позицию Вашингтона по блокчейну и искусственному интеллекту
- Вайоминг первым среди штатов выпускает стабильную монету на семи блокчейнах
- Спрос на биткоин снижается: рост замедлился до 30 000 BTC
- Аналитики предвидят многолетний бычий тренд на рынке криптовалют, поскольку открываются шлюзы для институциональных инвесторов.
- Мальчики могут помочь разрушить табу вокруг менструации