Закон сохранения энергии: почему лень может оказаться ключевым фактором в теории эволюции
Почему лень может оказаться ключевым фактором в теории эволюции
- Вымерший подкласс головоногих моллюсков
- globallookpress.com
Американские учёные из Канзасского университета предположили, что движущей силой эволюции являются не «наиболее приспособленные», а «наиболее ленивые» особи. Такую гипотезу биологи выдвинули после проведения сравнительно-анатомического исследования ископаемых и моллюсков, ныне живущих в Атлантическом океане. Cпециалисты проанализировали 229 видов. Оказалось, что обмен веществ у вымерших животных проходил интенсивнее, чем у их современных собратьев. Таким образом, «выбрав» эволюционную стратегию, заключающуюся в расходе минимального количества энергии, современные моллюски смогли выжить в изменчивой окружающей среде. По мнению авторов исследования, полученные результаты позволят понять, какие виды животных могут с наибольшей вероятностью исчезнуть в наше время в процессе изменения климата и учащения погодных аномалий.
Метаболизм как способ выживания
Объектом исследования учёных стали вымершие и ныне живущие двустворчатые и брюхоногие моллюски. Биологов интересовали метаболические процессы, проходящие в организме мягкотелых, как фактор эволюции этого вида.
«Мы давно хотели выяснить, какую роль играет скорость обмена веществ в вымирании представителей различных видов животных. Провести исследование мы решили на моллюсках, поскольку располагаем обширными данными о физиологии этих существ», — пояснил автор исследования Люк Штроц.
Об интенсивности обмена веществ можно судить по темпам роста раковин моллюсков. Годовые приросты раковин отслеживаются по чётким меткам на их створках. Аналогичный метод применяют ботаники, когда по ширине кольца на спиле ствола определяют, как быстро росло дерево в тот или иной год. В зоологии беспозвоночных быстрый или медленный рост раковины свидетельствует об интенсивном или замедленном метаболизме. С помощью этого способа учёные и определили скорость обмена веществ у вымерших и современных моллюсков.
«Мы обнаружили, что моллюски, вымершие за последние 5 млн лет (начиная с середины плиоцена), обладали более высоким уровнем метаболизма, чем их современные собратья. А значит, затрачивали больше энергии в процессе жизнедеятельности. Получается, что выжил наиболее ленивый», — сообщил Штроц.
Учёные до конца не выяснили, по каким причинам некоторые моллюски начали расходовать меньше энергии на жизнедеятельность организма, чем и обеспечили себе победу в эволюционной борьбе. Специалисты планируют узнать это в ходе дальнейших исследований, а также определить, какую роль играет метаболизм в исчезновении других видов животных.
- Двустворчатый моллюск Anadara aequalitas, исследованный учёными Канзасского университета
- © Neogene Atlas of Ancient Life / University of Kansas
Эволюция в регрессе
По мнению американских учёных, их предположение, что движущей силой эволюции могут быть не «наиболее приспособленные», а «наиболее ленивые» особи какой-либо популяции, позволяет спрогнозировать, какие виды с наибольшей вероятностью исчезнут в процессе изменения климата, вызванного глобальным потеплением.
Российские учёные отметили, что описанный зарубежными специалистами морфологический регресс является лишь одним из четырёх эволюционных путей, в ходе которого особь приучается тратить минимум энергии. Что касается трёх других путей, то ароморфоз заключается в способности живых организмов адаптироваться к изменениям окружающей среды, идиоадаптация очень близка к ароморфозу, а ценогенез — это приспособление к условиям существования, которое проявляется лишь на стадии зародыша. Но если раньше научное сообщество не приходило к выводу о решающей роли какого-либо из путей, то американские биологи увидели в «наиболее ленивых» особях популяции движущую силу эволюции.
«Давно известно, что физиологический регресс является возможным эволюционным путём, который способствует выживаемости. Среди животных, последовавших этому пути, можно выделить оболочников и ленточных червей», — сообщил в интервью RT доцент кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Владимир Шахпаронов.
Глаза на затылке: как ископаемые ящерицы утратили третий и четвёртый органы зрения
При этом эксперт отметил, что регресс не обязательно связан со снижением интенсивности обмена веществ у животных. В качестве примера Шахпаронов привёл теорию, согласно которой современные крокодилы, переходя с суши в воду, утратили пятый палец, который мешал им свободно перемещаться под водой. «Деформированные» конечности позволили рептилиям не только ползать, но и плавать, благодаря чему они получили преимущество перед своими собратьями и победили их в эволюционной борьбе.
Однако, по мнению эксперта, прежде чем делать окончательные выводы о путях эволюции, необходимо изучить в комплексе все условия, которые могли привести к вымиранию того или иного вида. Например, ареал обитания и размер животных могут сыграть важную роль в исчезновении или сохранении популяции, заключил Шахпаронов.
