Почему тюлени и морские львы никогда не жили полноценной жизнью в море? | Наука

Среди морских млекопитающих, плавающих в морях нашей планеты, киты часто оказываются в центре внимания эволюции. Потрясающее множество окаменелостей демонстрирует, как киты произошли от копытных млекопитающих, приспособившихся к жизни в воде около 45 миллионов лет назад. И все же киты — не единственные морские млекопитающие, чьи предки произошли на суше. Предки и родственники тюленей и морских львов, называемые ластоногими, также окунулись в глубокое прошлое. Палеонтологи до сих пор выясняют, как существа, похожие на выдр, родственные медведям, превратились в этих амфибийных морских млекопитающих.

Ископаемая история ластоногих не так стара, как история китов. Древнейшие палеонтологи, родственники тюленей, обнаружили даты около 24 миллионов лет назад. На протяжении всей своей истории ластоногие были хоть каким-то образом привязаны к земле. Тюлени, морские львы и моржи всех эпох по-прежнему собирались на пляжах, чтобы отдохнуть, размножиться и спастись от хищников — от хищных родственников моржей прошлых веков до морских слонов, которые каждую зиму высаживаются на берег вдоль побережья Калифорнии. История этих животных — это не история постоянно растущей адаптации к жизни в море, как у китов, а история млекопитающих, которые процветают вдоль кромки воды и пляжа.

Поиск и обнаружение ископаемых ластоногих вообще является сложной задачей. «Некоторые существа с большей вероятностью попадут в летопись окаменелостей, чем другие», — говорит палеонтолог Ана Валенсуэла Торо из Калифорнийского университета в Санта-Крус, — «а ластоногие ведут необычный образ жизни земноводных, который подвергает их очень разным процессам в зависимости от того, где они умирают». У доисторического тюленя, жившего вдоль древнего берега, где волны, падальщики и другие процессы разрушают тело, было гораздо меньше шансов сохраниться в летописи окаменелостей, чем у морского млекопитающего, погибшего в открытом море и опустившегося на относительно спокойное морское дно, где оно могло быть найдено. похороненный. Несмотря на такие сложности, палеонтологи обнаружили множество доисторических ластоногих, которые превосходят наши представления, когда мы думаем о тюленях и их родственниках.

По словам палеонтолога Моргана Черчилля из Университета Висконсин-Ошкош, самые ранние ластоногие, вероятно, были очень похожи на древних ласк и медведей. Предшественников тюленей нужно было бы идентифицировать на основе тонких анатомических особенностей, а не обязательно на основе водной специализации, которую мы с ними связываем сегодня. «Я бы совсем не удивился, если бы некоторые из этих протоластоногих уже сидели в музейных шкафах, ошибочно помеченные как наземные родственники ласки», — говорит Черчилль.

Пока эксперты ждут таких находок, палеонтологи уже обнаружили по крайней мере один пример млекопитающего, который помогает понять, какими были предки тюленей. Пухила Дарвин. Кости млекопитающего, найденные в 2007 году среди останков древнего озера на острове Девон в Нунавуте, указывают на то, что у него были перепончатые ноги и оно использовало свои конечности, а не хвост и позвоночник, чтобы передвигаться по воде. Ластоногие плавают, толкаясь в воде с помощью сильно модифицированных рук и ног, вместо того, чтобы волнообразно двигать позвоночником, как это делают киты и выдры, заставляя Пухила Скелетный снимок того, как выглядели самые ранние ластоногие.

До недавнего времени эксперты допускали возможность того, что сегодняшнее множество тюленей, морских львов и моржей произошло от двух разных наследственных линий, говорит палеонтолог Канадского музея природы Наталия Рыбчински. Открытие Пухила Однако некоторые недавние генетические исследования показывают, что все ластоногие действительно имели одного общего предка. Более того, гены ластоногих намекают на то, что млекопитающие возникли на много миллионов лет раньше, чем Пухила и, вероятно, жили в пресноводной или прибрежной среде. Подобно тому, как первые киты жили на суше и имели на концах ног копыта, самые ранние ластоногие, вероятно, были наземными животными, которым потребовались миллионы лет, чтобы начать адаптироваться к жизни в воде.

Таким образом, вместо того, чтобы быть прямым предком ластоногих, Пухила вероятно, представляет собой форму более ранних предшественников ластоногих. Сегодняшние тюлени и морские львы не являются прямыми потомками Пухила, но похожее на выдру млекопитающее представляет собой то, какими были предки ластоногих в какой-то момент в далеком прошлом. Палеонтологи знают это, потому что слои горных пород примерно одного возраста — около 24 миллионов лет — Пухила содержат остатки ранних ластоногих Эналиарктос. У этого млекопитающего все еще были некоторые древние черты, такие как щечные зубы, похожие на срезы, предназначенные для резки, а не для захвата рыбы, но если бы вы увидели его, плывущего вдоль побережья Орегона, вы все равно узнали бы в нем зверя, похожего на морского льва. Анатомия ластоногих показывает, что через 21 миллион лет после того, как киты начали сползать в моря, ластоногие начали делать то же самое.

Различные виды ластоногих процветали на протяжении миллионов лет после Эналиарктос, а некоторые сильно отличались от своих ныне живущих родственников. Например, между 10 и 15 миллионами лет назад существовало большое ластоногие, называемые Аллодесмус переплыл Тихий океан между Японией и Калифорнией. Оно было коренастым и вытянутым, а большие глаза млекопитающего намекали на то, что эти ластоногие напоминали древних морских слонов, которые ныряли глубоко в поисках рыбы и кальмаров.

Хотя многие окаменелости тюленей и морских львов внешне похожи на современные виды, окаменелости моржей оказались одними из самых странных. Пелагиарктос, который примерно в то же время обитал у берегов Калифорнии, был моржом с большими острыми зубами. Морж, вероятно, питался всем понемногу, но это один из немногих ластоногих, способных пережевывать крупную добычу. Еще один родственник моржей, живший вдоль древнего побережья Калифорнии около семи миллионов лет назад. Гомфотария, ел моллюсков, как и его современный родственник, но использовал свои огромные зубы, чтобы схватить и разбить пищу, прежде чем съесть мягкие части внутри. Однако фаворитом Черчилля является окаменелый морж по имени Понтолис Магнус из Орегона. «Хотя у него не было таких впечатляющих бивней, которые мы видим у современного моржа, он был гораздо крупнее, — говорит Черчилль, — и соперничал со слонами по размеру, и, возможно, охотился на других ластоногих».

Ластоногие зародились в древней Арктике и распространились по морям Земли на протяжении миллионов лет и теперь насчитывают по меньшей мере 34 вида от полюса до полюса. Но несмотря на то, что многие виды ластоногих проводят недели или месяцы в море в поисках пищи, каждый вид по-прежнему привязан к суше, чтобы размножаться и выращивать потомство. Время эволюции ластоногих могло способствовать их экологической привязанности к береговой линии.

Черчилль отмечает, что когда киты эволюционировали, океаны не были такими продуктивными и полными рыбной добычи, как в более поздние времена. Ранние киты, возможно, стали лучше приспособлены к воде, потому что им приходилось путешествовать дальше, чтобы найти достаточно еды. Напротив, когда ластоногие эволюционировали, океаны могли предложить больше пищи. Кроме того, возможность выбраться на сушу — это удобный способ избежать хищников, которые уже присутствовали в морях, когда ластоногие эволюционировали. В одних и тех же водах плавали зубастые плотоядные киты и крупные акулы, которые считали жирных ластоногих добычей. Обладая обильной пищей на море и способностью спасаться от хищников на суше, ластоногие нашли эволюционную золотую середину. Даже сегодня, отмечает Черчилль, «разнообразие ластоногих тесно связано с регионами апвеллинга и высокой продуктивностью».

Крупные эволюционные сдвиги часто представляют как периоды усиления адаптации к новому образу жизни. История происхождения птиц главным образом связана с их способностью летать, а киты, скатывающиеся в моря, стали знаковыми примерами эволюционной трансформации. Однако тот факт, что ластоногие приобрели ряд адаптаций к жизни в воде, не означает, что млекопитающие находятся на пути эволюции, чтобы стать китоподобными, или что адаптация всегда приводит к крайностям. «Киты и ластоногие — это всего лишь два разных образа жизни в океане», — говорит Валенсуэла Торо. Ластоногие нашли образ жизни, который им очень подходит: скользить по воде и загорать на солнце своим пухлым телом на пляже.