Марсело Санчес - Эмбрионы в глубинах времени

Что касается происхождения картины истории жизни млекопитающего, было бы неправильно предполагать, что первостепенным был какой-то один конкретный меняющийся признак, поскольку они все интегрированы. Изменение в одной переменной величине должно было сопровождаться изменениями в других переменных организма, чтобы они могли функционировать, соответствовать «условиям для поддержания жизни». Рисунок 44 изображает эту идею о сети связей. Картина корреляции и взаимодействий в эволюции, представленная на рисунке, имеет в своей основе эмпирические свидетельства. По мере того, как летопись ранней эволюции родословной линии млекопитающих всё лучше наполняется находками, а исследования истории жизни становятся более определёнными в количественном выражении, у нас появится возможность выверить и дополнить деталями эту картину. Умная идея о коррелированной прогрессии остаётся лишь идеей, если она не подкреплена эмпирическими свидетельствами, а единственный источник прямых свидетельств — это летопись окаменелостей.

История жизни и физиология млекопитающих коррелятивно связаны с несколькими анатомическими особенностями, и некоторые из них зарегистрированы на ископаемых образцах. Они показывают нам, что диагностические особенности млекопитающих не возникали одновременно, а некоторые из них эволюционировали конвергентно в линиях, вымерших в дальнейшем. Пример особенности строения, которая независимо возникала в процессе эволюции несколько раз — вторичное нёбо. Вторичное нёбо — это состоящая из кости и мягкой ткани горизонтальная перегородка, которой мы можем коснуться языком, когда он движется в верхней части ротовой полости. Эта особенность, разделение между ротовой и носовой полостями, позволяет нам, млекопитающим, дышать, пока мы едим, и таким образом способствует более эффективной обработке пищи и выработке энергии для поддержания высокой скорости нашего обмена веществ. [92] Майер (1999) выдвинул гипотезу о том, что закрытие вторичного нёба произошло в процессе эволюции независимо у предшествовавших цинодонтам тероцефалов и у цинодонтов (включая млекопитающих).

После 100 миллионов лет эволюции нашей родословной линии отдельно от линии рептилий, возник последний общий предок ныне живущих млекопитающих и установились диагностические признаки класса Mammalia по определению. Но эволюция млекопитающих включала дальнейшие существенные изменения, и были другие крупные события в эволюции истории жизни. Возможно, важнейшее из них затрагивало коренное разделение ныне живущих млекопитающих на однопроходных, включающих утконоса и ехидн как их единственных современных представителей, с одной стороны, и сумчатых и плацентарных с другой стороны. Однопроходные откладывают яйца, тогда как сумчатые и плацентарные этого не делают. Это различие — одно из многих других, которые совместно с летописью окаменелостей и оценками, основанными на молекулярных данных, демонстрируют глубокое разделение двух эволюционных линий, восходящее, по меньшей мере, к юрскому периоду. Существование однопроходных в нашем мире очень полезно, поскольку они позволяют нам изучить многое из того, на что были похожи самые ранние сумчатые и плацентарные, [93] Чтобы уменьшить массив терминологии, я избегаю терминов «метатерии» применительно к сумчатым и их предковым видам и «эутерии» для плацентарных и их предковых видов (Rougier, Wible и Novacek 1998). хотя сами по себе и утконос, и ехидны являются высокоспециализированными формами, как показывает не только их анатомия, но также и их геном.

Яйца однопроходных чрезвычайно мелкие и не обладают твёрдой скорлупой, поэтому вероятность их сохранения в ископаемом состоянии чрезвычайно низкая. Из соображений парсимонии следует принять тот факт, что самые ранние, стволовые виды линии сумчатые+плацентарные также откладывали яйца, но у нас нет никаких ископаемых остатков, документирующих это. В ходе эволюционного развития линии, ведущей к последнему общему предку сумчатых и плацентарных, возникло живорождение. Некоторые авторы, напротив, утверждают, что различия между сумчатыми и плацентарными в репродуктивной анатомии и физиологии предполагают независимое возникновение живорождения в двух этих группах. [94] Шарман (1970) и Зеллер (1999) предположили, что живорождение у сумчатых и плацентарных млекопитающих появилось независимо в ходе эволюции от яйцекладущего общего предка.

Ещё одна проблема, касающаяся различия между сумчатыми и плацентарными, легче трактуется с позиций палеонтологии, поскольку относится к особенностям строения твёрдых тканей, сохранившимся в виде ископаемых остатков. Ныне живущие сумчатые демонстрируют специализацию в развитии их зубов, когда в каждой челюсти сменяется лишь последний премоляр. Используя рентгеновскую компьютерную томографию сверхвысокого разрешения, Ричард Чифелли и его коллеги показали наличие порядка смены зубов, сходного с тем, что характерен для сумчатых, у мелового стволового вида Alphadon . Этот способ также отмечался у известных по более полным остаткам стволовых форм сумчатых из палеоцена, у животных, которые жили в местности, ныне являющейся частью Боливийского Альтиплано. Поскольку этот тип смены зубов ассоциируется с характерным для сумчатых способом воспроизводства, включающим малую продолжительность беременности и очень незрелое состояние на момент рождения, была выдвинута гипотеза о том, что эти особенности истории жизни характеризовали родственные базальные виды сумчатых из мела и палеоцена. [95] Ван Нивелт и Смит (2005) показали, что замена предкового типа смены зубов, похожего на таковой у сумчатых, произошла во многих линиях плацентарных млекопитающих, что ставит под вопрос связь этого явления с репродуктивными стратегиями.