Исследователи Йельского университета раскрыли генеалогию ящериц, переживших падение астероида, который, как предполагается, уничтожил динозавров. Специалисты обнаружили удивительные эволюционные особенности, способствовавшие их выживанию. Ночные ящерицы (Xantusiidae) смогли пережить мел-палеогеновое вымирание (K-Pg) 66 миллионов лет назад (ранее известное как вымирание KT), несмотря на небольшое количество потомства и ограниченный ареал обитания, что противоречит распространенным представлениям о том, как другие виды смогли выжить после этого катастрофического события.
До K-Pg Земля была теплой и процветающей планетой с богатыми лесами и разнообразными экосистемами как на суше, так и в океанах. Динозавры были широко распространены, разнообразны и доминировали в наземных экосистемах. Морские рептилии бороздили океаны, а птерозавры парили в небесах. Предки современных людей были небольшими древесными существами, похожими на землероек, частью небольшого, но развивающегося эволюционного эксперимента по созданию плацентарных млекопитающих.
Астероид диаметром более девяти километров, двигавшийся со скоростью около 69 500 километров в час, врезался в область Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике, высвободив колоссальные 10 в 23 степени джоулей энергии. Для сравнения, даже если бы все взрывчатые вещества, когда-либо произведенные человечеством, были взорваны одновременно, это не сравнилось бы с энергией, выделенной астероидом Чиксулуб.
Лес в радиусе 1600 километров мгновенно сгорел от невероятной жары, а удар образовал кратер шириной более 160 километров и глубиной 19 километров. Цунами высотой примерно с Эйфелеву башню распространились во все стороны, опустошая береговые линии и морское дно по всему миру, и заставили мантию Земли звенеть, как колокол, вызвав то, что сегодня было бы мегаземлетрясениями магнитудой более 10 баллов, которые сравняли бы города с землей.
И как только казалось, что худшее уже позади, стало еще хуже. Обломки, выброшенные в результате удара и поднявшиеся за пределы атмосферы Земли, начали падать обратно. Перегреваясь при входе в атмосферу, они обрушили на планету смертоносный дождь расплавленных обломков, которые вызвали глобальные пожары.
Огромное количество сажи, пыли и аэрозолей осталось в стратосфере, блокируя солнечный свет и погружая планету в "ударную зиму" с резким падением глобальной температуры. Без фотосинтеза растительность начала вымирать, а пищевые цепи, от мельчайшего океанического планктона до крупнейших динозавров, были разрушены. Кислотные дожди, вызванные испарением богатых серой пород, вызвали быстрые изменения в химическом составе океана, что привело к повсеместному вымиранию планктона, аммонитов и многих морских рептилий.
В итоге 75% видов, результат миллиардов лет эволюции, исчезли. Удивительно, что вообще кто-то смог пережить это событие, но жизнь все же нашла способ продолжаться.
В исследовании "Ночные ящерицы пережили массовое вымирание мелового и палеогенового периодов вблизи места падения астероида" ученые объединили филогенетический анализ и реконструкцию характеристик предков, чтобы определить, существовали ли ящерицы семейства ксантузиид до мел-палеогенового периода и какие особенности могли способствовать их выживанию.
В основе анализа лежали генетические данные 34 современных видов ночных ящериц, а также ископаемые останки из отложений раннего мелового периода до миоцена, найденные в Северной Америке, Центральной Америке и на Кубе.
Генетические часы показали, что Cricosaura typica, кубинский вид, является самой ранней ветвью на генеалогическом древе, отделившейся до появления его северо- и центральноамериканских сородичей. Виды Lepidophyma и Xantusia диверсифицировались гораздо позже, в параллельных радиациях около 12 миллионов лет назад, задолго до того, как астероид изменил их исконный ландшафт. На Нормандских островах Калифорнии гигантская островная ночная ящерица произошла от материковой линии, которая распространилась на запад примерно 10 миллионов лет назад, пересекая временные сухопутные мосты, прежде чем изолироваться.
Исследователи обнаружили, что 34 ныне живущих вида ночных ящериц произошли как минимум от двух древних линий, появившихся около 92 миллионов лет назад, и пережили границу K-Pg. В отличие от выживших птиц или млекопитающих, эти ящерицы продолжали использовать стратегию жизни со сравнительно небольшим количеством потомства.
Статистическая реконструкция показала, что самки-предки производили около двух детенышей за раз, что определялось кладками с одним яйцом у Cricosaura и более крупными выводками, наблюдаемыми у островных видов с более крупным телом. Размер тела и плодовитость по-прежнему связаны друг с другом во всей линии, что предполагает, что более крупные выводки развились позже, возможно, в ответ на островную среду обитания.
Авторы утверждают, что сохранение ночных ящериц во время мел-палеогенового вымирания ставит под сомнение представления о том, какие признаки защищают родословные от исчезновения. Выживание не зависело от широкого географического распространения или большого количества потомства, что часто приписывается млекопитающим и птицам. Вместо этого ночные ящерицы, по-видимому, пережили вымирание, занимая узкие экологические ниши и производя только одного или двух детенышей за репродуктивный цикл.
Из-за интенсивности события K-Pg не может быть прямых ископаемых свидетельств того, что меловые ночные ящерицы (или кто-либо еще) обитали в зоне непосредственного удара. Вместо этого вывод о близости основан на реконструированных ареалах предков в Северной и Центральной Америке и молекулярном датировании, которое помещает их общего предка в поздний меловой период. Вместе это дает косвенные доказательства присутствия в первом ряду во время самого разрушительного события в истории Земли.
Результаты исследования выживания этих ящериц могут помочь ученым более точно прогнозировать, какие виды с большей вероятностью выдержат быстрые изменения окружающей среды, особенно с учетом ускорения текущего массового вымирания, вызванного деятельностью человека.
Результаты работы опубликованы в Biology Letters.
Изображение: phys.org
