Перевод статьи “Stanford researchers use molecular evidence to pinpoint when mammals became nocturnal”, Taylor Kubota, 20 Apr 2017 http://news.stanford.edu/2017/04/20/genetic-evidence-points-nocturnal-early-mammals/

Новые генетические данные говорят в пользу того, что ранние млекопитающие хорошо видели в темноте, вместе с ископаемыми останками и исследованиями поведения, они показывают что ранние млекопитающие вели ночной образ жизни.

Многие современные млекопитающие, как эта древесная крыса, ведут ночной образ жизни, благодаря таким механизмам как ночное зрение, выработовшимся у их далекого предка, сообщают ученые из Стэнфорда. ( Источник изображения: Damian Kuzdak/ Getty Images)

Наши древнейшие млекопитающие предки скорее всего прятались в тени, используя развитое ночное зрение для поиска еды и избегания хищных рептилий, охотившихся днём. К такому выводу, опубликованному 21 апреля в Scientific Reports, пришли Стенфордские ученые, использовав генетические данные, которые подтвердили существующие ископаемые данные, говорящие о том, что наши далекие предки могли быть приспособлены для жизни во тьме. В течение 19 века и вначале 20 века, зоологи продолжали признавать этого псового из Африки. Некоторые ученые полагали, что существует два вида: более крупная восточная форма волк lupaster, и более мелкая, западная форма. Некоторые полагали, что западная форма может быть обыкновенным шакалом, как в Азии.

Команда под руководство Лиз Хэдли, профессора биологии и ведущего автора статьи, исследовали гены, связанные со способностью видеть в темноте у животных на всем дереве эволюции, в поисках места, где эти гены модернизировались.

“Этот как использовать гены в качестве ископаемых останков, с помощью такого метода мы показали когда появились гены, связанные со зрением в темноте.” - говорит Лиз Хэдли. “Это очень мощный способ подтверждения вещей, которые до этого момента были только гипотезами”.

Млекопитающие против рептилий

Млекопитающие и рептилии имеют общего предка, самые первые рептилии похожие на млекопитающих появляются в позднем триасе(примерно 200 млн. лет назад). Ископаемые останки подсказывают, что ранние млекопитающие имели отличный слух и обоняние, и скорее всего были теплокровными. Все эти особенности часто встречаются и у их потомков, живых млекопитающих, большая часть которых - ночные животные. Следовательно, эксперты предположили, что ранние млекопитающие тоже были ночными животными. Это исследование предлагает прямые, генетические доказательства этой гипотезы.

Чтобы проследить эволюцию ночного образа жизни, исследователи изучили гены, которые основной автор, приглашенный ученый Юнхуа Ву, ранее ассоциировал с ночным зрением у некоторых птиц, таких как совы. Члены команды исследователи эти гены ночного видения у многих млекопитающих и рептилий, включая змей, аллигаторов, мышей, утконосов и людей. Используя свои знания о том, как эти животный связаны, исследователи выяснили на какой ступени эволюции эти гены модернизировались, если это вообще происходило.

Таким образом, ученые поняли, что общий предок не имел хорошее зрение в темноте и наоборот, был активен днем. Однако, вскоре после отделения от рептилий, млекопитающие стали развивать гены ночного зрения, которые позволили им вести ночной образ жизни, таким образом избегать рептилий, которые охотились днем.

“Ранние млекопитающие сосуществовали с ранними рептилиями во времена динозавров и каким-то образом избежали вымирания,” - говорит Ву. “Это исследование еще сильнее подтверждает гипотезу о том, что дневные рептилии, такие как ящерицы, змеи и их родственники, соперничали с млекопитающими, и могли подтолкнуть их к адаптациям для жизни в темноте.”

За миллионы лет, прошедшие с тех пор как млекопитающие и рептилии разделились, естественный отбор и эволюция не останавливались. Не все млекопитающие до сих пор ночные животные. Некоторые группы млекопитающих вновь покорили дневное время суток, приспособившись к разным дневным активностям. К этим животным относятся гепарды, пищухи, верблюды, слоны, и, конечно, люди.

“Понимание постоянной необходимости улучшать ночное зрение на протяжении более 100 миллионов лет это красивый способ размышлений об эволюции” - говорит Лиз Хэдли. “Мы думаем, что это просто - видеть в темноте - но эти гены постоянно обновляются и изменяются естественным отбором”.

Заполняя нашу историю

Методы, использованные этими исследователями можно применять в разных областях эволюционного древа животных, для изучения эволюции зрения, включая то, как люди сменили ночное зрение на дневное. Это исследование также является примером того, насколько мало количество информации, имеющееся у нас о ранних млекопитающих по сравнению с тем, сколько нам известно о наших древних и более привлекательных рептильных родственниках - динозаврах.

“Когда идет речь об эре динозавров, даже если это мультики, основное внимание сосредоточено на динозаврах”, говорит Хайфэн Ван, соавтор статьи и научный сотрудник со Стенли Ки, доцент кафедры биоинженерии. “Этот древний период является важной частью и нашей истории тоже. Мы хотим знать больше о том, какими тогда были млекопитающие”.