Смогут ли дельфины вернуться на сушу?

Новое исследование показало, что шансы водных млекопитающих — таких, как косатки, дельфины и киты, — когда-либо эволюционировать, чтобы снова жить на суше, практически равны нулю. Исследователи обнаружили, что адаптации, которые позволили этим животным жить в воде, преодолели эволюционный порог, который отмечает точку невозврата к земной жизни.

Между 350 и 400 миллионами лет назад первая рыба выползла из воды на сушу. У этих неуклюжих позвоночных были зачатки конечностей, которые позволяли им передвигаться, и последующие поколения эволюционировали, превратившись в вид четвероногих, который мы видим сегодня.

Четвероногие — это позвоночные с четырьмя конечностями и отчетливыми пальцами - группа, в которую входят амфибии, рептилии и млекопитающие. В то время как большинство млекопитающих остались на суше, некоторые (начиная примерно с 250 миллионов лет назад) вернулись в воду, развивая адаптацию, которая позволила им воспользоваться преимуществами этих мест обитания.

Переход на сушу произошел только один раз, но возвращение в воду происходило неоднократно, что заставляет исследователей задаться вопросом, могут ли водные млекопитающие реадаптироваться к наземной жизни, и если нет, то почему?

В новом исследовании, опубликованном 12 июля в журнале Proceedings of the Royal Society B, исследователи изучили более 5600 видов млекопитающих, чтобы исследовать этот вопрос. Они обнаружили, что переход с суши на воду, вероятно, "необратим".

Идея о том, что эволюция необратима, была впервые выдвинута бельгийским палеонтологом Луи Долло в 19 веке. Принцип, известный как закон Долло, гласит, что если сложная черта в родословной со временем утрачена, она вряд ли появится вновь в последующих поколениях.

Чтобы проверить эту идею на млекопитающих, исследователи разделили тысячи видов на четыре категории: полностью наземные виды, те, у кого есть некоторые водные адаптации, но которые все еще мобильны на суше, виды с ограниченной подвижностью на суше и полностью водные группы, такие как киты.

В модели исследователей изучались эволюционные взаимоотношения между видами с ветвями, указывающими на общее происхождение. Сравнивая признаки среди этих видов, исследователи создали модели, которые оценивали вероятность развития специфических признаков.

"Одной из основных задач нашей работы было охватить весь градиент адаптаций от полностью наземных форм к полностью водным и проверить, были ли эти адаптации необратимыми", - рассказала Live Science ведущий автор исследования Бруна Фарина, докторант Университета Фрибурга в Швейцарии.

Команда обнаружила, что существует порог между полуводными и полностью водными видами, и как только этот порог пройден, адаптация к водной среде необратима. Переход в водную среду был связан с многочисленными изменениями, включая увеличение массы тела, которое помогало им сохранять тепло в более холодных условиях, и переход на плотоядную диету для поддержания их повышенного метаболизма. Такие изменения могут затруднить конкуренцию с наземными формами жизни, сказала Бруна в интервью Live Science.

"Мы обнаружили, что можно перейти от полностью наземного к полуводному образу жизни, но для некоторых водных адаптаций существует необратимый порог", - сказала Фарина. Следовательно, вероятность того, что полностью водные животные, такие как киты и дельфины, вернутся на сушу, практически равна нулю.