Членистоногие подтверждают реальность кембрийского взрыва

Эволюционное древо членистоногих

Рис. 1. Эволюционное древо членистоногих. Иллюстрация из статьи: Regier et al. Arthropod relationships revealed by phylogenomic analysis of nuclear protein-coding sequences

Международная группа ученых, состоящая из двух палеонтологов и одного генетика, проделала объемную и очень тонкую работу по оценке темпов эволюции членистоногих во временной окрестности нижней границы кембрийского периода. Сделан вывод, что в начале кембрия у членистоногих действительно произошло резкое (в среднем в 4–5 раз) повышение скорости эволюции по сравнению со значениями, обычными для этого типа в дальнейшем. Из выстроенной модели следует, что основные ветви членистоногих возникли за очень небольшой по геологическим меркам отрезок времени, как раз охватывающий границу докембрия и кембрия. Предполагается, что долгой докембрийской истории членистоногие (именно членистоногие, а не их отдаленные родственники) не имели: они появились всего за несколько миллионов лет до конца докембрия, и вряд ли раньше.

Вся история жизни на Земле делится на два огромных отрезка: криптозой («эра скрытой жизни») и фанерозой («эра явной жизни»). Криптозой сменился фанерозоем чуть более полумиллиарда лет назад. Первый период фанерозоя, длившийся примерно 56 миллионов лет, называется кембрием. В начале кембрия произошло важнейшее эволюционное событие, которое называют кембрийским взрывом, — внезапное появление в палеонтологической летописи множества современных типов животных, остатков которых в более древних слоях нет. Начало кембрия — настолько важный рубеж в земной истории, что все эпохи, бывшие до него, часто объединяют в понятие «докембрий» (это синоним криптозоя). Кембрий — время рождения современной фауны. Кембрийский взрыв дал такой эффект и произошел так быстро (по геологическим меркам, конечно), что известный китайский палеонтолог Деган Шу (Degan Shu) назвал его «Большим взрывом жизни» — по аналогии с Большим взрывом, в котором родилась наша Вселенная.

Палеонтологическая летопись свидетельствует, что всплеск разнообразия многоклеточных животных, именуемый кембрийским взрывом, произошел в течение так называемой терренувской эпохи (Terreneuvian). Интересно отметить, что эта эпоха названа в честь острова Ньюфаундленд, который по-французски называется Terre-Neuve (Новая Земля); такое название (тогда еще на латыни — Terra Nova) Ньюфаундленд получил в XV веке от мореплавателя Джона Кабота, открывшего Северную Америку. Терренувская эпоха — это самое начало кембрия (рис. 2). Она началась примерно 542 миллиона лет назад и закончилась примерно 521 миллион лет назад. За эти 20 миллионов лет появилось больше новых типов животных, чем за все остальные три с лишним миллиарда лет истории жизни на Земле.

Стратиграфическая схема кембрийского периода

Рис. 2. Стратиграфическая схема кембрийского периода. Терренувская эпоха (Terreneuvian) находится в самом низу кембрия и состоит из двух веков (в тексте не обсуждаются); ее начало — примерно 542 млн лет назад, конец — примерно 521 млн лет назад (цифры справа). Иллюстрация с сайта www.palaeontologyonline.com

Так обстоит дело на первый взгляд. Но есть версия, что в действительности все было чуть сложнее. Нельзя исключать, что некоторые (а может, и многие) современные типы животных на самом деле возникли еще в докембрии, но просто долгое время они не запечатлевались в летописи — были палеонтологически «невидимы». Причин этому могло быть много: например, маленький размер животных, отсутствие у них твердых скелетов или просто неподходящие для захоронения физические условия. Палеонтология давно уже выяснила, что в докембрии существовали многоклеточные организмы, в том числе и сходные по некоторым признакам с современными животными; правда, почти все такие находки являются в той или иной мере спорными, но все-таки они есть (см., например: Двусторонне-симметричные животные рылись в донных осадках более 585 миллионов лет назад, «Элементы», 02.07.2012).

Кроме того, гипотеза «долгой скрытой докембрийской эволюции» многоклеточных животных довольно сильно поддерживается молекулярной филогенетикой. Попросту говоря, белки и гены разных современных типов животных зачастую отличаются друг от друга таким количеством замен (аминокислотных и нуклеотидных), которое «всего лишь» за 540 миллионов лет накопиться не могло. Если, конечно, не предполагать, что когда-то в прошлом имело место резкое ускорение эволюции.

В 2011 году известный американский палеонтолог Дуглас Эрвин (Douglas Erwin) опубликовал аналитический обзор современного состояния проблемы происхождения типов животных, в котором постарался учесть как палеонтологические, так и молекулярно-генетические данные (см.: Диверсификация животных началась задолго до кембрийского взрыва, «Элементы», 13.12.2011). Эрвин пришел к выводу, что первые многоклеточные животные появились примерно 800 миллионов лет назад, а почти все современные типы животных возникли в течение эдиакарского периода, который начался 635 миллионов лет назад и закончился 542 миллиона лет назад. Эдиакарий, который в нашей литературе гораздо чаще называют вендом, — это последний период докембрия. То есть у Эрвина получается, что «скрытая докембрийская эволюция» действительно была. Просто в начале кембрия животные увеличили размер, приобрели скелеты, и поэтому их остатки стали гораздо доступнее палеонтологам. А эпохой взрывного возникновения новых эволюционных ветвей начало кембрия не являлось.

В 2013 году несколько ученых решили еще более тщательно исследовать проблему реальности кембрийского взрыва, сосредоточившись на данных по единственному типу, взятому в качестве примера, — по членистоногим. За эту работу взялись два биолога из австралийского города Аделаида — палеонтолог Майкл Ли (Michael Lee) и генетик Жюльен Субриер (Julien Soubrier), к которым присоединился известнейший специалист по эволюции членистоногих англичанин Грегори Эджкомб (Gregory Edgecombe).

Членистоногие были выбраны по четырем причинам. Во-первых, эта группа животных невероятно многочисленна и разнообразна, и она была такой уже в кембрии. Во-вторых, членистоногие обладают весьма сложным строением, а это значит, что исследователи получают много признаков для анализа. В-третьих, тело членистоногих покрыто хитиновым наружным скелетом, поэтому его части сохраняются в ископаемом состоянии лучше, чем остатки большинства других типов животных. И, в-четвертых, эволюция членистоногих хорошо изучена: для них построено подробное и достаточно надежное эволюционное древо, на которое можно опереться (рис. 1). Ли, Субриер и Эджкомб исходили из того, что последовательность ветвлений этого древа в основном уже установлена. Их интересовали исключительно датировки точек дивергенции — развилок древа.

Исследователи с гордостью пишут, что набор данных, с которыми они работали, был довольно обширным: 395 морфологических признаков и последовательности 62 ядерных генов. По всему этому массиву было построено единое древо с использованием так называемого байесовского метода расслабленных часов (Bayesian relaxed-clock method). Байесовским методом называется распространенный в наше время способ построения эволюционных деревьев, использующий ряд формул из теории вероятностей (см. Bayesian inference); а уточнение про «расслабленные часы» (relaxed clock) означает, что скорость эволюции здесь не предполагается постоянной, в отличие от случая «строгих часов» (strict clock). Обратим внимание: речь идет не о «молекулярных часах», а просто о «часах». Ли, Субриер и Эджкомб приняли меры к тому, чтобы используемые ими программы анализировали морфологические признаки наравне с молекулярными. В этом отношении их исследование принципиально отличается от многих современных работ, где деревья строятся по молекулярным последовательностям, а с морфологическими данными только сопоставляются постфактум.

Главный вывод, сделанный исследователями, состоит в том, что эволюция членистоногих в начале кембрия действительно была очень быстрой. Для морфологических признаков раннекембрийская скорость эволюции превосходит среднюю по фанерозою примерно в 4 раза, для молекулярных — примерно в 5,5 раз. В отдельных ветвях, на коротких отрезках времени раннекембрийская скорость эволюции превосходит среднефанерозойскую даже в 16 раз. При этом скорости молекулярной и морфологической эволюции, оцениваемые отдельно, хорошо коррелируют друг с другом; это означает, что морфология является достаточно надежным показателем скорости генетических изменений, и наоборот.

Ничего нереального в таких скоростях эволюции нет. Еще в середине XX века знаменитый американский палеонтолог Джордж Симпсон (George Gaylord Simpson) писал о том, что эволюция бывает медленной (брадителия), идущей со средними скоростями (горотелия) или быстрой (тахителия). Эволюция членистоногих в начале кембрия показывает нам очень яркий пример тахителии, но и не более того. Никаких механизмов, неизвестных современной эволюционной теории, здесь постулировать не приходится.

Ли, Субриер и Эджкомб считают, что группа Panarthropoda, в которую вместе с членистоногими входят еще два типа — онихофоры и тихоходки — возникла все-таки до начала кембрия, но не раньше 650 миллионов лет назад. Что касается самих членистоногих, то их главная дивергенция произошла фактически в самый момент начала кембрия. На итоговом древе видно, что расхождение ветвей Chelicerata (мечехвосты и паукообразные) и Mandibulata (многоножки, ракообразные и насекомые) произошло 543 миллиона лет назад, а расхождение многоножек и ракообразных — 538 миллионов лет назад (рис. 3). Напомним, что кембрий начался 542 миллиона лет назад. Получается, что Chelicerata и Mandibulata разошлись перед самым началом кембрия, а многоножки и ракообразные — сразу после него. Понятно, что точность таких датировок не абсолютна. Но они явно указывают, что рождение главных ветвей членистоногих произошло в ближайшей временной окрестности нижней границы кембрия. На этот момент действительно пришелся пик изменений.

Эволюционное древо членистоногих, наложенное на временную шкалу

Рис. 3. Эволюционное древо членистоногих, наложенное на временную шкалу. Черные цифры у развилок — датировки дивергенций, белые цифры на черном поле — относящиеся к датировкам апостериорные вероятности. Шкала наверху — время в миллионах лет, считая от настоящего момента. Видно, что почти все ветви членистоногих 1-го, 2-го и 3-го порядков возникли за относительно короткий интервал времени, соответствующий началу кембрия (выделен бледно-розовым цветом). Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Current Biology

Более мелкие ветви членистоногих, соответствующие отдельным современным классам внутри Chelicerata и Mandibulata (например, паукообразные, губоногие многоножки и многие другие), уже совершенно определенно возникли в течение кембрия, если не еще позже. Это означает, что искать докембрийского паука или докембрийскую сороконожку бесполезно.

Когда жило самое первое членистоногое, сказать, конечно, пока точно нельзя, но если исходить из обсуждаемой модели — то примерно 550 миллионов лет назад (не раньше 556 и не позже 547 миллионов лет назад, с поправкой на то, что оценки все-таки косвенные).

Докембрийская эволюция у членистоногих была, но была она очень короткой — буквально последние несколько миллионов лет перед границей кембрия.

Ли, Субриер и Эджкомб особенно подчеркивают, что даже если «удревнить» происхождение членистоногих, погрузив его еще на несколько десятков миллионов лет в докембрий, вывод о резком ускорении эволюции в начале кембрия все равно сохранит силу. Полученные оценки скоростей устойчивы к таким изменениям. Предположение, что раннекембрийская скорость эволюции была равна среднефанерозойской, потребует вывода, что Panarthropoda, например, возникли 940 миллионов лет назад — а это уж совсем малоправдоподобно.

Крупный специалист по ранним членистоногим Грэхем Бадд (Graham Budd) называет работу Ли, Субриера и Эджкомба новаторской (по-английски это звучит более выразительно: groundbreaking, букв. «взрывающая землю»). Бадд отмечает, что, насколько мы сейчас знаем, первые достоверно определимые ископаемые остатки членистоногих имеют возраст примерно 520 миллионов лет, а первые ископаемые следы, предположительно членистоногим принадлежащие, — примерно 535 миллионов лет, что уже совсем близко к началу кембрия. Если же двигаться вглубь времени дальше, то примерно 545 миллионов лет назад — то есть в самом конце эдиакария — обнаруживаются следы других донных беспозвоночных животных, которые членистоногими не являются, хотя и занимают, вероятно, примерно ту же экологическую нишу (Budd, 2013. Animal Evolution: Trilobites on Speed). Очень соблазнительно предположить, что интервал между датами 545 и 535 миллионов лет назад и есть тот момент времени, когда членистоногие возникли. По модели Ли — Субриера – Эджкомба получается, что это произошло чуть-чуть раньше, но именно «чуть-чуть».

Можно добавить, что первые представители современных групп ракообразных появляются в палеонтологической летописи 510 миллионов лет назад. Отрезка времени примерно в сорок миллионов лет, видимо, вполне достаточно не только для того, чтобы новый тип возник, но и для того, чтобы его представители набрали разнообразие и приобрели устойчивый набор признаков; кембрийские ракообразные отличаются от современных не так уж и сильно.

В любом случае, модель Ли–Субриера–Эджкомба проверяема. Чтобы ее убедительно опровергнуть, достаточно найти хотя бы одно достоверно определимое членистоногое (например, скорпиона), имеющее возраст больше 650 миллионов лет. Но вполне вероятно, что этого никогда не случится, подобно тому, как, например, никогда не были найдены палеозойские млекопитающие. И если так, то нынешняя схема ранней эволюции членистоногих может оказаться и окончательной.

Источник: Michael S. Y. Lee, Julien Soubrier, Gregory D. Edgecombe. Rates of Phenotypic and Genomic Evolution during the Cambrian Explosion // Current Biology. 2013. V. 23. P. 1889–1895.

Сергей Ястребов


25
Показать комментарии (25)
Свернуть комментарии (25)

  • mipep  | 17.11.2013 | 13:27 Ответить
    Даже если и действительно эволюция в эти 20-40 миллионов лет насоздавала больше всего нового, чем в оставшиеся 3,5 млрд, то это должно иметь какие-то свои объяснения, и свою отдельную причину. Фактически исследование установило (окончательно ли - это другой вопрос, и здесь я бы с "окончательностью" не торопился), что скорость изменений была много выше средней. Но вот почему она была выше средней? И почему именно в этот период, а не в какой-то другой? Геологические, климатические условия за 3,5 млрд лет Земля видела всякие, вряд ли именно 542 млн.лет они стали какими-то особенно уникальными для ускорения эволюции, и ни до, ни после этого более не встречались. Астероиды, гамма-вспышки и прочие астрофизические события? Земля тоже видела их неоднократно. Инопланетяне, панспермия, инвазия "чужих"? Всё вместе вышеперечисленное?
    Ответить
    • Сергей Ястребов > mipep | 17.11.2013 | 13:32 Ответить
      Я думаю, что ответ на этот вопрос есть в статье Маркова, на которую я даю ссылку (в том абзаце, где обсуждается работа Эрвина). Советую туда и обратиться. Если одним словом - причины были не климатическими, геологическими или астрофизическими, а экологическими. Ли с соавторами наверняка думают так же, но в данной работе они это принципиально не обсуждают: им сейчас важна только кинетика эволюционного процесса.
      Ответить
      • nicolaus > Сергей Ястребов | 17.11.2013 | 15:22 Ответить
        Одним из основных экологических факторов называют увеличение концентрации кислорода в морской воде. Почему концентрация кислорода вдруг резко увеличилась перед кембрийским периодом. Насколько надежны данные по кислороду?
        Ответить
        • Сергей Ястребов > nicolaus | 17.11.2013 | 15:36 Ответить
          Не знаю, тут я не специалист. Могу сказать, что этому вопросу посвящена целая главка в статье Г. Бадда, на которую я тоже даю ссылку. Пересказывать бессмысленно, проще обратиться туда.
          Ответить
        • shuhray > nicolaus | 20.11.2013 | 01:42 Ответить
          Поищите гуглом "Пономаренко артроподизация", немедленно найдёте статью про появление эффективных фильтраторов воды в конце докембрия.
          Ответить
    • newillusion > mipep | 17.11.2013 | 15:44 Ответить
      По моим соображениям, в течении эдиакарского периода жизнь на земле эксперементировала со сложными многоклеточными созданиями и к концу эдиакара уже достаточно поднаторела в этом - были найдены все наиболее эффективные механизмы и наиболее оптимальные конструкции. Т.е, был получен фундаментальный набор "кирпичиков" для дальнейшего "строительства" новых форм. По существу, был заложен базис для развития на новом уровне - что, собственно, и наблюдалось дальше в кембрии.

      И ещё - если даже 1% всех форм живых существ научился меняться быстрее, всем остальным 99% ничего не останется делать, как научиться этому тоже. Они начинают испытывать усиленное давление от этих 1%, их популяции снижаются и они начинают проходить через различные "бутылочные горлышки" эволюции. А любое "бутылочное горлышко" кратно ускорят скорость изменчивости видов. Отсюда и происходит "взрыв", который длится до тех пор, пока не будут исчерпаны резервы новых "кирпичиков" и межвидовое равновесие более-менее не восстановится...
      Ответить
      • Сергей Ястребов > newillusion | 17.11.2013 | 15:59 Ответить
        Да, тут не на что возразить, кажется. Импульс быстрого изменения распространяется, и получается эффект Черной королевы...
        Ответить
        • nicolaus > Сергей Ястребов | 17.11.2013 | 18:03 Ответить
          Я посмотрел Википедию http://ru.wikipedia.org/wiki/Кембрийский_взрыв , там приведено примерно 10 вариантов объяснений, почему случился кембрийский взрыв. Поэтому можно заключить, что консенсуса по этому поводу нет.

          Мне нравится версия newillusion, но с некоторыми изменениями. Я также думаю, что в течении эдиакарского периода (может и дольше) жизнь на Земле экспериментировала со сложными многоклеточными созданиями. Отличие заключается в том, что к началу кембрия были исчерпаны варианты построения живых организмов на основе только кодирующих генов. Для развития необходимо было нечто новое, что обеспечило бы новый уровень усложнения и развития. Таким новым стало появление, в дополнение к кодирующим генам, регуляторных генов (хокс-генов), резко увеличивших (в потенциале возможно на несколько порядков) биоразнообразие и сложность организмов. Возможность «тонкой настройки» конструкции живых организмов увеличило степень их адаптации к окружающей среде.

          Здесь правда встает вопрос, а почему эти гены появились одновременной у нескольких видов организмов. Или может быть все организмы, построенные по "старой" схеме просто, вымерли?
          Ответить
          • niki > nicolaus | 18.11.2013 | 15:43 Ответить
            "были исчерпаны варианты построения живых организмов на основе только кодирующих генов"

            Откуда может взяться ограничение на варианты.
            Ответить
            • nicolaus > niki | 18.11.2013 | 19:09 Ответить
              Например, у живых существ в эдиакарском периоде (перед кембрием) не было хокс-генов. Поэтому у них не было возможности из простой формы в процессе развития создавать специализированные органы. Эти живые существа были в виде трубочек, матрасов и листиков. Какое же здесь разнообразие? http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%E4%E8%E0%EA%E0%F0%F1%EA%E0%FF_%E1%E8%EE%F2%E0 .
              Ответить
              • niki > nicolaus | 18.11.2013 | 20:56 Ответить
                Странный вопрос. Хокс-гены это то к чему стремилась эволюция?
                Разнообразие одноклеточных несравнимо больше. Но это все не по делу.
                Не может быть ограничения на число разных генов.
                Ответить
                • nicolaus > niki | 18.11.2013 | 21:48 Ответить
                  niki: «Хокс-гены это то к чему стремилась эволюция?»

                  Нет. Это одно из революционных изобретений эволюции. Есть другие революционные изобретения, которые сопровождаются всплеском биоразнообразия. См. пост от 18.11.2013 20:12. В целом эволюция стремится к усложнению.
                  Ответить
    • Вячеслав Рогожин > mipep | 17.11.2013 | 20:22 Ответить
      С моей точки зрения, более логичен вопрос, почему эволюция ЗАМЕДЛИЛАСЬ, хотя с точки зрения естественной частоты мутаций скорость эволюции могла сохраняться и далее той же, что и в указанные 20 млн лет. И ответ здесь как раз в вырабатывании самой же жизнью, эволюционно, методик, благоприятствующих сохранению особенностей строения (а соответственно, и генома) наиболее успешных форм. В немалой степени это касается видов животных, способных эффективно взаимодействовать друг с другом в решении общих биологических задач. Как пример, изменение сигнального аппарата у любого из членов такой группы (и соответственно, отклонение сигналов или восприятия сигналов от нормы) способствует выпаданию его из числа взаимодействующих особей, в результате чего резко падает жизнеспособность мутантной особи. Общий результат - скорость эволюции снижается до средней или вообще замедляется до минимума. Соответственно, снижение скорости эволюции - тоже результат эволюции. Ничего удивительного!
      Ответить
      • nicolaus > Вячеслав Рогожин | 17.11.2013 | 21:44 Ответить
        Взрывной характер увеличения количества видов и дальнейшее снижение скорости видообразования вполне закономерно в рамках гипотезы о революционных изменениях в регуляторном механизме живых организмов. В случае возникновения принципиально нового открываются неосвоенные территории внутри самого живого организма. С изобретением природой регуляторных генов у живого организма появляется возможность формировать специализированные органы – например, голову, конечности и хвост. Что дает существенные преимущества перед конкурентами.

        При этом эволюция идет одновременно по двум направлениям.

        Первое направление - это совершенствование внутри самого организма. Вновь открывшиеся возможности допускают много вариантов и они реализуются. Однако у природы не все получается сразу. Возникают как жизнеспособные, так и не жизнеспособные виды живых организмов. Нежизнеспособные реализации не передаются по наследству и отмирают. При этом закрепляются мутации в направлении увеличения устойчивости самих организмов. Идет внутренняя эволюция. В дальнейшем, после «взрыва» эта эволюция также продолжает работать в сторону увеличения внутренней устойчивости живых организмов (работает на консервацию), что не способствует появлению новых видов. Поскольку наиболее доступные конструкции живых организмов уже исчерпаны, скорость образования новых видов уменьшается.

        Второе направление это внешняя эволюция – это приспособление к окружающей среде, занятие свободных ниш, появление систем живых организмов "связанных между собой в решении общих биологических задач" и т.д. Это направление эволюции также поддерживает «взрыв» - растягивая во времени его пик, а затем стабилизирует развитие.

        В целом этот процесс сопровождается взрывом биоразнообразия – в данном случае кембрийским взрывом, и дальнейшим вхождением его в фазу спокойного эволюционного развития.
        Ответить
        • mipep > nicolaus | 17.11.2013 | 22:21 Ответить
          "связанных между собой в решении общих биологических задач" - нет никаких задач у эволюции, и цели никакой нет.
          У красивой снежинки нет цели кому-то понравиться. Здесь то же самое: узоры сколь угодно сложные и "хитрые" есть, а цели нет.
          Ответить
          • nicolaus > mipep | 18.11.2013 | 18:46 Ответить
            mipep:"связанных между собой в решении общих биологических задач" - нет никаких задач у эволюции, и цели никакой нет."

            Я думаю, что у эволюции материи есть цель - это усложнение материи. Усложнение является следствием законов термодинамики в диссипативных системах. Такими системами являются вся вселенная в целом и большинство ее частей. Следует заметить, что фраза «связанных между собой…» не моя, а Вячеслава Рогожина.

            mipep: "У красивой снежинки нет цели кому-то понравиться. Здесь то же самое: узоры сколь угодно сложные и "хитрые" есть, а цели нет."

            Окружающий нас мир очень тонко сбалансирован. Можно написать, что он внутренне гармоничен. Форма снежинки -проявление этой гармонии. Человеческий мозг воспринимает окружающий мир не произвольным образом, а выделяет в окружающем мире некоторые закономерности. Это может быть сложная симметрия снежинки, стихотворение или музыка. Если это все объединить, то можно написать, что мозг выделяет и воспринимает все гармоничное. Любая гармония нам нравится. Поэтому мы созданы, чтобы нам нравились снежинки. А снежинки созданы, чтобы нравится нам.
            Ответить
            • niki > nicolaus | 18.11.2013 | 21:05 Ответить
              А... мистика
              Ответить
              • nicolaus > niki | 18.11.2013 | 21:34 Ответить
                Здесь нет мистики. Только логика. Это очень интересная тема, но здесь, наверное, ее обсуждать не стоит.
                Ответить
        • nicolaus > nicolaus | 18.11.2013 | 20:12 Ответить
          Есть еще другие доказательства гипотезы, что резкие увеличение биоразнообразия связано, прежде всего, с внутренними особенностями эволюционного развития живых организмов, а не с внешними условиями.

          В статье «Новое филогенетическое древо млекопитающих примирило палеонтологические и молекулярные данные» http://elementy.ru/news/431700 приводятся результаты исследований хода эволюции млекопитающих.

          «Ученые прорабатывали гипотезу, согласно которой предки млекопитающих появились в конце триаса и далее до конца мела присутствовали в очень небольшом количестве и их развитие сдерживалось различными абиотическими и, главным образом, биотическими факторами. После массового вымирания в палеоцене скорость появления новых семейств резко возросла и сформировалось современное разнообразие млекопитающих.

          Однако расчеты показали иную картину динамики темпов появления семейств млекопитающих. Было два пика появления — около 100 и 80 млн. лет назад, а также немного увеличились темпы появления на границе мела и палеогена. А вот в эоцене (55–50 млн. лет назад) темпы появления оставались относительно стабильными.»

          Ранее господствовавшие предположения, что скорость эволюции увеличилась после массового вымирания, за счет изменения окружающей среды, не подтвердились.

          Пики появления новых видов на отметках 100 и 80 млн. лет совпадают во времени с третьей революционной волной усложнения организмов. Третья волна изменения коснулась внутриклеточных сигнальных систем: усложнились способы взаимодействия между молекулами внутри одной клетки, модулирующие её активность. Это случилось около 100 млн лет назад, а коснулось преимущественно плацентарных млекопитающих.
          Ответить
      • nicolaus > Вячеслав Рогожин | 17.11.2013 | 21:54 Ответить
        .
        Ответить
  • shuhray  | 17.11.2013 | 22:40 Ответить
    Что ни читал у Эджкомба -- всё фигня. Раньше это называлось "диалектика". Типа "Скоро будет лучше! Или хуже! Это диалектика!" (старая пародия на Горбачёва)
    Ответить
    • Сергей Ястребов > shuhray | 17.11.2013 | 22:44 Ответить
      У меня нет впечатления, что работы Эджкомба - фигня. По-моему, уж в морфологии членистоногих он разбирается. В филогенетических решениях осторожен, ну так и правильно.
      Ответить
  • SysAdam  | 18.11.2013 | 09:16 Ответить
    Какой вывод можно сделать из данной статьи? Что эволюции направление и энергию задают периодически случающиеся революции.
    Мы сейчас живем во времена новой революции биоты, сравнимой по масштабам с кембрийским взрывом. Через миллионы лет будущим поколениям будет казаться, что до нашей эпохи жизни практически не было. Ведь для них те, кто не обладал разумом, будут не различимы.
    Ответить
    • mipep > SysAdam | 18.11.2013 | 10:55 Ответить
      Я бы как раз на разумных не ставил. Элиминируются они, вот и вся революция.
      Ответить
  • erwins  | 18.11.2013 | 20:07 Ответить
    В качестве гипотезы, тогда организмы могли "изобрести" старение.

    Старение не менее эффективно для эволюционной гонки чем половой отбор позволяя освобождать ниши для более приспособленных.

    Заметим, что сейчас практически нет видов не обладающих этим эволюционным преимуществом.
    Если в виде продолжительность жизни увеличивается в 10-20 раз с тем же циклом рождаемости, то вид должен эволюционировать допустим в 5-10 раз медленнее. Можно построить примитивную мат модель данного процесса и определить какая именно продолжительность жизни будет оптимально для того или иного вида с учетом замедления/ускорения эволюции и устойчивости к среде которая в принципе пропорциональна размерам тела и соответственно обратно пропорциональна продолжительности жизни (речь не идет о точной формуле, а о некой похожести).
    Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»