В результате вымирания примерно 3 миллиона лет назад стало меньше животных, способных мигрировать на север, как показывают исследования, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences.
Миллионы лет назад североамериканские млекопитающие заселили Южную Америку после объединения двух континентов. Новый анализ окаменелостей предполагает, что многие группы коренных южноамериканских млекопитающих сокращались в начале континентального соединения, оставляя меньше видов, которые могли двигаться на север.
Более 10 миллионов лет назад, когда Тихоокеанская тектоническая плита скользнула под плиты Южной Америки и Карибского бассейна, Панамский перешеек начал подниматься из океана, соединяя Северную и Южную Америку. Животные начали перемещаться между континентами, сначала небольшим потоком, а затем огромной волной после того, как перешеек полностью сформировался около 3 миллионов лет назад. Этот обмен, известный как Великий американский биотический обмен, оказал большое влияние на распространение млекопитающих в Америке сегодня.
Южноамериканские млекопитающие того времени, которые эволюционировали на протяжении десятков миллионов лет на островном континенте, были невероятно странными. Это были родственники косохвостых броненосцев размером с небольшую машину; смутно похожие на верблюдов и носорогов травоядные животные; огромные наземные ленивцы.
«Сначала этот обмен был относительно сбалансированным, - говорит Хуан Каррильо - палеобиолог из Национального музея естественной истории в Париже. Но в конечном итоге переключение стало асимметричным, и на юге появилось гораздо больше млекопитающих североамериканского происхождения, чем наоборот. Фактически, большинству необычных существ Южной Америки так и не удалось перебраться на север и дожить до нашего времени.
Почти половина современных южноамериканских родов млекопитающих может проследить свое происхождение до Северной Америки, но только 10 процентов северных млекопитающих (за исключением млекопитающих в Центральной Америке) произошли от мигрантов из Южной Америки. Сейчас мы думаем о ягуарах и ламах как о типичных примерах дикой природы Южной Америки, например, но их предки пришли через перешеек из Северной Америки. Сегодня переселенцы из Южной Америки включают таких животных, как дикобразы, броненосцы и опоссумы.
По словам Каррильо, причины такой закономерности неясны. Северные млекопитающие могли стать более распространенными, потому что по какой-то причине они лучше распространялись в Южную Америку, чем южные млекопитающие перемещались на север. В качестве альтернативы, возможно, пришельцы с севера в Южную Америку эволюционировали во многие другие виды, когда они проникли на новый континент. Или, возможно, местные млекопитающие Южной Америки вымирали чаще, чем их северные собратья, создавая дисбаланс по мере своего исчезновения. Также могла произойти какая-то комбинация этих сценариев.
Чтобы проверить эти возможности, Каррильо и его команда проанализировали около 20000 окаменелостей млекопитающих из Америки, используя компьютерное моделирование, чтобы оценить, насколько быстро эти существа диверсифицируются в новые виды, мигрируют или вымирают. Команда обнаружила, что в целом млекопитающие с обоих континентов эволюционировали и распространялись примерно с одинаковой скоростью. Однако моделирование показало, что южноамериканские млекопитающие начали непропорционально вымирать в плиоцене, примерно от 5 до 2,5 миллионов лет назад.
Некоторые из этих животных были довольно успешными до того времени и даже проникли в Северную Америку. Но исследователи обнаружили, что в этот период вымерли многие другие виды южных млекопитающих. По словам Каррильо, время вымирания удивительно, поскольку оно предшествовало основной миграции через перешеек, которая началась около 2,7 миллиона лет назад и продолжилась в более позднюю эпоху плейстоцена.
Непонятно, что стояло за этими исчезновениями. В плиоцене большая часть земного шара становилась холоднее. Большие участки южной части Южной Америки также становились суше, чем были раньше, что ускоряло распространение лугов и исчезновение лесов. Такие экологические потрясения, возможно, заставляли млекопитающих двигаться слишком далеко.
Более того, по сравнению с другими североамериканскими млекопитающими, северные плотоядные животные, такие как кошки, собаки и медведи, особенно преуспели в диверсификации в разные виды после миграции в Южную Америку, как выяснила команда. Основными южными хищниками, с которыми северные животные могли бы столкнуться через перешеек, были спарассодонты - странные мясоеды, родственные сумчатым, - которые уже находились в упадке и полностью вымерли вскоре после того, как перешеек полностью сформировался. Каррильо говорит, что исчезновение спарассодонтов могло освободить путь для северных хищников.
«По сути, они покинули это пустое экологическое пространство», - говорит он, в то время как вымирание на юге оставило меньше видов, которые могли отправиться в путь на север.
Тем не менее, возможно, что прямая конкуренция с северными хищниками вызвала некоторые из этих южных вымираний, говорит Йенс-Кристиан Свеннинг, эколог из Орхусского университета в Дании, который не принимал участия в исследовании. По его словам, эту тенденцию можно выявить с помощью более полной летописи окаменелостей. В конце концов, можно ожидать довольно интенсивной конкуренции между спарассодонтами и северными хищниками, говорит Свеннинг, а неспровоцированное исчезновение спарассодонтов «кажется загадочным».
«Потенциально неточная классификация окаменелостей в летописи может также затруднить определение тенденций биоразнообразия, подобных тем, которые описаны в новом исследовании», - говорит Димила Моте, палеонтолог из Федерального университета штата Рио-де-Жанейро.
Каррильо заинтересован в заполнении пробелов в летописи окаменелостей, чтобы получить более полную картину обмена. Большинство окаменелостей млекопитающих в этот период происходит из более высоких широт любого континента, таких как сегодняшняя Аргентина или Соединенные Штаты. О том, через что пришлось пройти животным в тропиках во время обмена, известно очень мало.
По словам Каррильо, понимание великого обмена биотиками в Америке
является ключом к пониманию истории развития жизни в Америке.
«Это показывает эту очень тесную связь между геологией и
биологией, и то, как исторические события, такие как более
высокий уровень вымирания млекопитающих, в конечном итоге имеют
важные последствия для моделей разнообразия, которые мы наблюдаем
сегодня».
[Фото: sciencenews.org]
