Большинство из нас полагают, будто они точно знают, что имеется в виду под словом «млекопитающее» - и ошибаются. Обычно это слово ассоциируется у нас с подгруппой млекопитающих, похожих на нас – с так называемыми плацентарными млекопитающими. Однако кроме них существуют еще два отряда: однопроходные яйцекладущие, к которым относится утконос, и сумчатые, такие как кенгуру, опоссумы и вомбаты. Тем не менее, если только вы не живете в Австралии, большая часть млекопитающих, которые встречаются вам на пути, даже в зоопарках, это представители отряда плацентарных – от крыс до носорогов, от песчанок до жирафов, от бурундуков до шимпанзе и, разумеется, людей.
Однако так было далеко не всегда. Млекопитающие существуют на Земле уже сотни миллионов лет, а отряд плацентарных – всего десятки миллионов лет. Новое исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Science, имеет своей целью проследить их, а точнее наше происхождение с впечатляющей точностью. По мнению его авторов, наш прапрадед был крохотным и быстро передвигающимся насекомоядным существом, которое появилось на планете спустя всего 200-400 тысяч лет после катастрофического вымирания животных 65 миллионов лет назад, в результате которого исчезли динозавры (или, если точнее, нептичьи динозавры, поскольку сейчас считается, что птицы – это один из отрядов семейства динозавров, которому удалось выжить).
Нам с вами эти цифры могут показаться невероятно большими, однако для палеонтологов и эволюционных биологов это всего лишь мгновение. С 1990-х годов общепринятая теория, основанная на гипотезах о том, насколько быстро могут происходить мутации в ДНК, заключалась в том, что плацентарные млекопитающие появились на 35 миллионов лет раньше, к чему привел раскол гигантского континента Пангея на более мелкие массивы суши, которые существуют до сих пор. У них не было возможности быстро развиваться, пока не вымерли динозавры – но кто бы смог развиваться в условиях, когда вокруг ходят гигантские, ненасытные ящеры?
Эта гипотеза господствовала в научных кругах до того момента, как пять лет назад группа ученых начала работу, направленную на исследование эволюции млекопитающих, которая финансируется за счет средств программы Национального научного фонда под названием «Собирая дерево жизни» (Assembling the Tree of Life). Подобно их предшественникам, говорит соавтор исследования Майкл Новачек (Michael Novacek), проректор по научной работе и куратор палеонтологического отдела в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке, «мы воспользовались геномикой» или генетической генеалогией млекопитающих, которая представляет собой своего рода след из хлебных крошек, приводящий нас к нашим предкам.
Однако ученые также принимали во внимание феномику, то есть анализировали строение тела, биологию и даже поведение животных, как ныне существующих, так и вымерших, в поисках сходств, которые могли бы пролить свет на то, насколько близки друг к другу могут быть те или иные виды. «Если у нас есть вымершее животное, которое представляло собой промежуточное звено между двумя ныне существующими видами, - говорит ведущий автор исследования Морин О’Лири (Maureen O’Leary), палеонтолог из университета Стоуни-Брук на Лонг-Айленде, Нью-Йорк, - мы используем знания об этих ныне существующих видах, чтобы выстроить простейшую гипотезу относительно того, каким могло быть поведение представителей вымершего вида. К примеру, заботилось ли это животное о своем потомстве и, если заботилось, то как долго? Умело ли оно плавать, питалось ли насекомыми, вело ли ночной или дневной образ жизни?»
Вся эта информация отправлялась в гигантскую интернет-базу данных под названием MorphoBank, которая содержит более 4,5 тысячи описанных учеными индивидуальных характеристик, как физических, так и поведенческих, собранных у 86 плацентарных млекопитающих, примерно половина из которых уже вымерла. «Я работал над одной из ячеек этой базы данных, - вспоминает Новачек, - когда внезапно в другой ячейке появилась информация, введенная в режиме реального времени одним из моих коллег из Бразилии. Это было по-настоящему удивительно».
Благодаря MorphoBank ученым удалось установить отношения между плацентарными млекопитающими, тогда как временные границы их существования определялись с помощью исследования их ДНК и возраста их останков. Хотя все это может показаться довольно несложным, по словам Новачека, «это потребовало огромной работы». Как пишет в своих комментариях к публикации в Science биолог Энн Йодер (Anne Yoder) из университета Дьюка, «исследование О’Лири и других представляет собой работу беспрецедентной сложности и скрупулезности анализа морфологических и палеонтологических данных».
Эта впечатляющая работа позволяет нам сделать довольно унизительный для нас вывод: вы, ваши близкие и друзья, не говоря уже об Эйбе Линкольне, Уинстоне Черчилле, Наполеоне, Мэрилин Монро – другими словами, все мы – являемся потомками крысоподобного насекомоядного существа с пушистым хвостом и весом всего в 250 граммов. Нравится вам это или нет. По словам Новачека, ученые продолжат свою работу. «Это исследование продолжит расти, подобно организму. Мы уже получили новые важные результаты, но у нас также есть огромное поле для будущих исследований». Наука, возможно, будет развиваться и дальше, однако наше эго, скорее всего, уже никогда не восстановится после этого удара.
