Ранние млекопитающие, пантоламбды, захватили мир после того, как динозавры вымерли 66 миллионов лет назад.
Ранние млекопитающие, пантоламбды, захватили мир после того, как динозавры вымерли 66 миллионов лет назад.
Шестьдесят два миллиона лет назад мать родила ребенка. Преодолев шок рождения за считанные минуты, малыш начал исследовать окружающий мир. Детеныш начал сосать грудь своей матери, естественный инстинкт, присущий всем животным в своем роде, млекопитающим.
С каждым днем он рос и через месяц или два начал самостоятельно питаться побегами и листьями. Вскоре после этого он должен был стать независимым, но случилась трагедия. Через два с половиной месяца он умер.
Но на этом история малыша не заканчивается. Потому что 62 миллиона лет спустя его дальние родственники (люди) обнаружат его скелет, окаменевший в суровой пустыне Нью-Мексико, на юго-западе США.
Он классифицируется как вид раннего млекопитающего, похожего на медведя животного, называемого батмодоном Пантоламбда. Группа, к которой принадлежит этот вид (Pantodonta), вымерла в эпоху эоцена, примерно через 10 миллионов лет после рождения ископаемого младенца, не оставив живых потомков.
Международная группа ученых и я использовали его кости и зубы, чтобы раскрыть его жизнь в беспрецедентных подробностях. И наши результаты могут помочь объяснить, как млекопитающие, такие как Пантоламбда, захватили мир после того, как динозавры вымерли 66 миллионов лет назад.
Ваш скелет рассказывает историю вашей жизни. Крошечные линии, заключенные в плотных минералах вашей жемчужной улыбки, отмечают каждый день роста ваших зубов, которые продолжают расти внутрь на протяжении большей части вашей жизни.
Их химия раскрывает вашу диету. Элементарные строительные блоки из вашего рациона перерабатываются для создания ваших тканей, сохраняя свои первоначальные химические отпечатки пальцев. Ваши кости растут, как деревья, оставляя годовые кольца.
Таким образом, ваш скелет действует как своего рода журнал, в котором записываются некоторые основные события, которые вы пережили, такие как рождение, голод или травмы. Ученые могут раскрыть этот календарь, разрезав кости и зубы на тонкие, как бумага, кусочки, настолько тонкие, что сквозь них может просвечивать свет.
Мы сделали это для ископаемого детеныша Пантоламбды вместе с несколькими взрослыми особями. Мы проследили ежедневный рост зубов у двух с половиной месяцев ребенка. Это говорит нам о том, что его зубы росли быстро, некоторые из них сформировались за два месяца. Другим, например, большим коренным зубам, потребовалось до шести месяцев (наши коренные зубы формируются за три года).
Но его зубы показали что-то еще более важное. Как и во многих наших собственных календарях, здесь был выделен важный день: его день рождения. Отчетливая линия рождения отмечала день, когда родился этот ребенок, и такая же линия появилась на зубах взрослого Пантоламбды, что свидетельствует о том, что взрослые зубы начали формироваться до рождения.
Наш анализ показал, что дети Pantolambda рождаются с полным набором молочных зубов, а их взрослые зубы заменяют их в течение года после рождения. У большинства млекопитающих сегодня есть молочные зубы, но они обычно не меняются годами. Мы также углубились в раннюю жизнь Пантоламбды, наметив изменение химического состава зуба. Для этого нам понадобились лазеры.
Мы испарили зуб по крупицам с помощью микроскопического лазера. Подобно игле на виниле, лазер воспроизводит запись химических изменений, которые претерпевают наши тела, когда мы рождаемся, кормим грудью и отнимаем от груди. Сопоставив эту запись с нашей временной шкалой по ежедневным отметкам роста, мы смогли определить, как долго матери Pantolambda были беременны и сколько дней ребенок кормил грудью.
Наше исследование, первое в своем роде на ископаемом млекопитающем, показало, что у Пантоламбды была долгая беременность (семь месяцев) и короткий период кормления грудью (один-два месяца). Данные также показывают, что продолжительность жизни пантоламбды была довольно короткой, от четырех до пяти лет, а у некоторых достигала десяти лет.
Этот образ жизни подобен плацентарным млекопитающим, группе, в которую входят мы. Это самое раннее свидетельство такого образа жизни в летописи окаменелостей.
Плаценты особенные из-за, как вы уже догадались, наших плацент. В то время как многие млекопитающие и даже другие виды животных (например, рыбы) имеют плаценту, у нас и наших сородичей плацента более развита, что обеспечивает лучшее питание, удаление отходов жизнедеятельности и защиту плода.
Этот последний аспект имеет решающее значение. У других млекопитающих беременность может быть недолгой, потому что иммунная система матери может отторгнуть плод, если он вырастет слишком большим. Наша особая плацента предотвращает это, и наше исследование предполагает, что у Пантолямбды она тоже была.
Более длительные беременности позволяют плацентарным млекопитающим рожать более крупных детенышей, что, как мы предполагаем, было кратчайшим путем для достижения более крупных размеров во взрослом возрасте. Они становились крупнее и быстрее, чем другие виды млекопитающих.
Это сумчатые сумчатые (включая кенгуру и коалы) и однопроходные, откладывающие яйца (например, утконос). Но история, как всегда в науке, неоднозначна. Недавнее исследование показало, что группа вымерших млекопитающих, маленькие, похожие на грызунов мультитуберкулезные, также, по-видимому, имели плацентарное размножение или, по крайней мере, короткие периоды кормления грудью, как Пантоламбда.
Теперь мы знаем историю жизни Пантоламбды лучше, чем почти любого другого ископаемого млекопитающего. На самом деле мы, вероятно, знаем историю жизни пантоламбды лучше, чем некоторые редкие млекопитающие, живущие сегодня (например, один из нескольких недавно открытых видов летучих мышей). И именно ранним плацентарным видам, таким как Pantolambda, мы обязаны ошеломляющим разнообразием млекопитающих, окружающих нас сегодня.
Хотя млекопитающие, жившие в то же время, что и Пантоламбда, эволюционировали так быстро, что нам трудно проследить их генеалогическое древо, мы знаем, что они создали первые экосистемы, в которых доминировали млекопитающие. Эти кроткие выжившие, унаследовавшие Землю, воспользовались возможностью, основав одну из величайших династий, которых когда-либо знала планета.
(Разговор)
