Сумчатые оказались намного более развиты», чем другие млекопитающие

Новое исследование ставит под сомнение идею о том, что сумчатые более «примитивны», чем млекопитающие, показывая, что их развитие изменилось больше, чем у млекопитающих, с тех пор, как они в последний раз имели общего предка. Это исследование было опубликовано в журнале Current Biology.

«Долгое время люди относились к сумчатым как к «низшим млекопитающим», представляющим собой промежуточную стадию между плацентарными млекопитающими и яйцекладками», — объясняет биолог-эволюционист Анджали Госвами из Музея естественной истории в Великобритании. «Оказывается, сумчатые — это те, которые намного более развиты по сравнению с предковой формой».

Это ныне устаревшее представление возникло из-за того, что сумчатые, например, кенгуру, рождают детенышей еще на ранних стадиях развития. Это оставляет их детенышей большую часть своего развития в мешочках, что, по-видимому, на шаг сложнее, чем то, что делают однопроходные, откладывающие яйца, такие как утконосы, но все же проще, чем развитие плацентарных млекопитающих.

Плацентарные млекопитающие, такие как мы, киты и ежи, рождаются более развитыми после гораздо более продолжительных периодов беременности.

«Как представители плацентарных млекопитающих, мы часто предвзято относимся к нашей группе, к которой направлена эволюция, но эволюция работает иначе», — объясняет Госвами.

Эволюцию часто неверно представляют как прямой путь к большей сложности, тогда как виды с более древними чертами считаются более простыми или «примитивными».

Но генетика и более глубокое осознание необычных черт показывают, что сложность может многократно приобретаться и теряться в ходе эволюционного пути вида. Исследователи отмечают, что более значительные эволюционные изменения не всегда приводят к большему разнообразию, поскольку у плацентарных млекопитающих гораздо больше различий, чем у сумчатых.

Используя образцы с разных стадий развития 22 ныне живущих видов, биолог-эволюционист Музея естественной истории Хизер Уайт и ее коллеги построили временную шкалу изменений, которая лучше всего объясняет то, что существует сейчас.

Очень подробный набор 3D микро-КТ выявил гораздо больше изменений в том, как развиваются сумчатые черепа. В частности, у сумчатых развитие черепа замедлено и сдвинуто по сравнению с плацентарными млекопитающими и нашим общим терианским предком, жившим 160 миллионов лет назад.

Полученные данные свидетельствуют о том, что чрезвычайно юный возраст рождения сумчатых представляет собой более специализированный тип развития, который требует более значительных изменений в чертах по сравнению с нашим общим предком, чем наша стратегия, позволяющая молодым развиваться внутри нас дольше.

Другие исследования намекнули, что это может иметь место, с признаками, указывающими на то, что и плацентарные, и сумчатые существенно изменили плаценту по сравнению с желточной плацентой нашего общего предка.

Более того, группа вымерших млекопитающих, отделившихся от остальной ветви млекопитающих до того, как появились плацентарные и сумчатые, размножается так же, как и мы.

«Что мы можем ясно показать, так это то, что сумчатый способ развития больше всего изменился по сравнению с предком сумчатых и плацентарных», — говорит Госвами. «То, как сумчатые размножаются, не является промежуточной формой между яйцекладущими и плацентарными млекопитающими. Это просто совершенно другой способ развития сумчатых».

Однако, поскольку Уайт и его коллеги смогли включить только 22 вида, необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить их выводы. Были некоторые ограничения в оценке наследственного состояния из-за отсутствия примеров раннего развития утконоса, квалифицируемого командой.

В любом случае, хотя сравнение нынешних признаков с предковыми видами позволяет нам установить родство и сроки эволюции, оно не указывает, насколько более или менее «продвинутым» является вид по сложности. Вместо этого изменения, скорее всего, отражают требования окружающей среды или их отсутствие, как, вероятно, и в данном случае.

«Было высказано предположение, что сумчатая стратегия лучше, если вы живете в условиях сильной нестабильности окружающей среды», — говорит Госвами. «Плацентарные млекопитающие имеют длительный период беременности, поэтому, если животное переживает период, когда ресурсы истощаются, и мать, и потомство, скорее всего, умрут, потому что это все внутреннее. С сумчатыми это стратегия с гораздо меньшим риском, потому что мать может легко бросить их на очень ранней стадии развития, поэтому, по крайней мере, мать может выжить и повторить попытку позже».

Это может объяснить, как сумчатые проделали весь путь до Австралии от своего происхождения в Северной Америке, в то время как их плацентарные соседи не сделали этого, когда эти континенты были соединенными массивами суши.

«Одна из идей состоит в том, что сумчатые были лучше подготовлены к этому путешествию из-за их более гибкой репродуктивной системы», — размышляет Госвами. «Поэтому, растягивая развитие и делая его более внешним по отношению к матери, сумчатые могут лучше справляться с менее стабильными экологическими ситуациями. Но это в значительной степени предположение и гипотеза, которую необходимо проверить».