Китайские ученые впервые смогли проследить и доказать связь между изменениями климата, которое произошли миллионы лет назад, и тем, как современные слоны получили такой удивительный орган — ловкий, гибкий и сильный хобот. Они описали этот процесс в научной статье, препринт которой опубликован на сайте eLife.
«Наше исследование дает представление о том, как давление окружающей среды влияет на экстремальную эволюцию органов, особенно у крупных млекопитающих, которые развили различные адаптации во время тенденций глобального похолодания в позднем кайнозое», — указывают авторы.
Кто был до слонов?
Исследование начато с материалов, найденных в Северном Китае — там, где современные слоны никогда не жили. Зато в раннем и среднем миоцене (приблизительно 20–11 млн лет назад) здесь обитали три семейства, родственные слонам: Amebelodontidae, Choerolophodontidae и Gomphotheriidae. Они позволили понять, как подобные животные жили до того, как слоны получили настолько ловкий хобот.
Amebelodontidae имели уплощенные широкие бивни и хрящи нижней челюсти, сросшиеся в форме лопаты. Самыми яркими представителями семейства были животные рода Platybelodon, клыки которых имели режущий край и выглядывали из переднего края огромной нижней челюсти: представьте себе ковш экскаватора, только вытянутый не в стороны, а вперед.
У Choerolophodontidae тоже имелся выдающийсясимфиз — сросшиеся хрящи нижней челюсти, которая в итоге походила на корыто . Вдоль нее шли расщелины, где находились две ороговевшие режущие пластины, наподобие клыков. При этом строение нижней челюсти указывает на очень развитые подбородочный нерв и подбородочную артерию — видимо, для питания этой ороговевшей ткани.
Третьи, Gomphotheriidae, имели бивни округлой формы и достаточно узкий симфиз. Именно от них произошли современные слоны.
Сначала, 19-17 млн лет назад, преобладали животные семейств Amebelodontidae и Choerolophodontidae. 17-15 млн лет назад, когда климат был наиболее теплым и в целом благоприятным для жизни, численность всех трех разновидностей выровнялась, и именно в это время, заменив более примитивных родичей, появились Platybelodon с челюстью-«ковшом экскаватора». После понижения температуры на территории современного северного Китая вымерли сначала Choerolophodontidae, а затем Gomphotheriidae — и около 13 млн лет назад там остался только один род, Platybelodon.
И как они уживались?
Казалось бы: если Platybelodon были такие приспособленные, почему же они вымерли? Авторы статьи считают, что эти животные изначально были более требовательны к среде и обитали только в определенной части Азии. И когда климат начал меняться глобально, они были обречены.
Зато в более южных районах выжили Gomphotherium — и от них произошли современные слоны. И современные хоботы.
«В позднем миоцене (закончился 5,3 млн лет назад – прим.) наблюдается широкое распространение трав в средних и низких широтах. В это же время произошло уменьшение нижнечелюстного симфиза и бивней у всех линий слоновидных. Это может объяснить функциональную эволюцию хобота, который становится все более приспособлен к захвату пищи и ее подаче в рот», — отмечают ученые
И действительно, примерно с 8 по 5 млн лет назад в Африке некоторые виды хоботовых начали склоняться к выпасу в травянистых ландшафтах — как ранее это делал Platybelodon. Но у этих новых видов не было в нижней челюсти такого «экскаваторного ковша» с заостренными бивнями. И видимо, именно хобот помогал им получать достаточно пищи.
«Таким образом, открытая среда может быть ключевым фактором как в развитии хобота, так и в эволюции современных слонов», — резюмируют авторы статьи.
