Эволюция оказалась серией «взрывов», а не медленным процессом: исследование

Еще в прошлом веке британский биолог Дж. Б. С. Холдейн заметил, что Бог, если он существует, явно питает «особую любовь к жукам». Эта шутка отражала важную истину: «дерево жизни» распределено крайне неравномерно. Одни ветви представляют густую чащу тысяч видов, другие — лишь тонкие и редкие ответвления. Например, более 40% всех известных насекомых — жуки, около 60% птиц составляют воробьиные, а свыше 85% растений — цветковые.

Возникает вопрос: является ли такая концентрация видов в нескольких сверхкрупных группах универсальным правилом эволюции? Долгое время биологи спорили об этом, ведь точных данных о числе видов, их родственных связях и возрасте групп было мало. Теперь у ученых появился ответ.

В журнале Frontiers in Ecology and Evolution опубликовано исследование американских биологов Джона Дж. Винса (Университет Аризоны) и Даниэля Моэна (Калифорнийский университет в Риверсайде). Они показали, что большинство известных видов сконцентрировано в ограниченном числе групп, которые быстро эволюционировали и давали множество новых видов за короткий промежуток времени.

«Наш анализ показал, что подавляющее большинство — более 80% известных видов — сосредоточено всего в нескольких группах, которые эволюционировали особенно быстро», — пояснил Винс

Ученые проанализировали данные о богатстве видов, возрасте и скорости их накопления у различных клад — эволюционных групп, происходящих от общего предка. В анализ вошли:

• 10 типов, 140 отрядов и 678 семейств наземных растений (более 300 тыс. видов),

• 31 отряд и 870 семейств насекомых (свыше 1 млн видов),

• 12 классов позвоночных (66 тыс. видов),

• 28 типов и 1710 семейств животных (более 1,5 млн видов),

• а также 17 царств и 2545 семейств всей жизни в целом (более 2 млн видов).

Результаты оказались удивительно согласованными: независимо от уровня и группы, подавляющее большинство видов оказалось сосредоточено в нескольких крупных ветвях, где эволюция шла особенно быстро

Примеры таких «взрывов разнообразия» хорошо известны. Когда предки дарвиновских вьюрков заселили Галапагосские острова, они быстро разделились на разные виды, приспособленные к новым условиям. Появление цветков у растений или способность летать у летучих мышей также открывали новые ниши и приводили к резкому росту разнообразия.

По словам Винса, ключевыми факторами таких всплесков могли быть многоклеточность у разных царств жизни, переход животных на сушу, освоение растительной пищи членистоногими, а у растений — появление цветков и опыления насекомыми.

Есть и важное ограничение. Самая большая «неизвестная область» — бактерии. Сейчас описано около 10 тыс. видов, но реальные оценки колеблются от миллионов до триллионов. При этом они появились примерно 3,5 миллиарда лет назад и за это время в целом размножались и развивались довольно медленно. Если окажется, что на самом деле бактерий намного больше, ситуация изменится, и именно они будут составлять большинство видов, хотя новые появляться будут медленно.

Авторы подчеркивают, что их выводы касаются прежде всего «известного» многообразия, то есть тех групп, которые относительно хорошо изучены.