Выживают не самые сильные: окаменелости показали, почему эволюция отбраковывает молодых

Молодые виды акул и скатов исчезают быстрее древних — исследование Earth

Акулы и скаты пережили массовые вымирания, климатические катастрофы и смену эпох, но новое исследование показывает неожиданную закономерность их исчезновения. Оказывается, возраст вида напрямую влияет на его шансы на выживание. Молодые линии исчезают заметно быстрее, чем их древние "родственники". Об этом сообщает Earth.

Как ученые изучали вымирание акул и скатов

Исследование провели специалисты Цюрихского университета, проанализировав более 20 тысяч окаменелостей акул и скатов со всего мира. Работа была посвящена группе Neoselachii, куда входят современные акулы и скаты. По ископаемым данным ученые восстановили эволюционную историю около 1500 видов за период в 145 миллионов лет, включая находки, подобные тем, что описаны в исследованиях про древних акул из пещерных отложений.

Руководителем проекта стала Кристина Кочакова, изучающая процессы вымирания и восстановления морских организмов в глубокой истории океана. Акулы и скаты оказались удобной моделью: ископаемая летопись показывает, что эти животные неоднократно переживали резкие спады численности и последующие "отскоки".

Что показали окаменелости

Для анализа ученые использовали байесовские методы, которые позволяют уточнять выводы при неполных данных, а также нейронную сеть для оценки риска вымирания в зависимости от возраста вида. Такой подход помог компенсировать пробелы в ископаемой летописи.

Результаты выявили сразу четыре ранее не зафиксированных события массового вымирания. Самое известное из них произошло около 66 миллионов лет назад, в конце мелового периода, когда падение астероида кардинально изменило экосистемы океанов. Еще одно крупное сокращение разнообразия случилось примерно 30 миллионов лет назад, после чего появилось несколько новых эволюционных линий.

Возраст как фактор риска

Главный вывод исследования — риск вымирания меняется по мере "взросления" вида. Линии, существовавшие около четырёх миллионов лет, оказывались значительно более уязвимыми, чем те, что сохранялись на протяжении 20 миллионов лет.

"Более старые виды оставались удивительно стабильными", — говорит руководитель исследования Кристина Кочакова.

Этот эффект наблюдался на всех временных отрезках, которые анализировали ученые, независимо от причин вымирания — будь то климатические изменения или резкие катастрофы.

Почему молодые виды исчезают чаще

Исследователи считают, что причина кроется в стартовых условиях эволюции. Молодые виды обычно имеют небольшие популяции и ограниченный ареал. Если такой вид зависит от узкого набора пищи или конкретной среды обитания, любые изменения условий могут оказаться для него фатальными.

Со временем естественный отбор "отсеивает" уязвимые формы. Более старые виды, как правило, обладают широкой диетой и обитают в разных регионах, что распределяет риски и повышает устойчивость к потрясениям. Сам по себе возраст не гарантирует выживание, но статистически шансы с течением времени растут.

Почему новых акул становится меньше

Еще один тревожный результат — за последние 40-50 миллионов лет появлялось всё меньше новых эволюционных линий акул и скатов. Снижение темпов видообразования означает, что утраченные виды заменяются медленнее.

Это сокращает общий эволюционный "запас прочности": чем меньше разнообразие, тем сложнее экосистеме адаптироваться к будущим изменениям океана, включая потепление и закисление воды.

Современные угрозы усиливают риск

Исторические данные накладываются на современную реальность, где давление на морские виды резко возросло. По глобальным оценкам, более трети всех акул и скатов сегодня находятся под высоким риском исчезновения.

Одной из главных угроз остается прилов — непреднамеренный захват животных рыболовными снастями. Медленно растущие акулы нередко погибают до того, как успевают размножиться, что особенно опасно для молодых эволюционных линий, включая те, о которых учёные напоминают, когда говорят о редких акулах, вернувшихся после исчезновения.

Как эти данные помогают охране природы

Результаты исследования дают дополнительный инструмент для специалистов по сохранению биоразнообразия. Оценка "эволюционного возраста" вида по генетическим данным может помочь определить, какие акулы и скаты нуждаются в срочной защите.

Ограничение вылова, сокращение торговли плавниками и охрана нерестилищ способны дать молодым видам время для расширения ареала и укрепления популяций.

Ограничения и будущие исследования

Анализ основан на ископаемых данных, а они всегда неполны. Ученые учитывали возможные искажения, моделируя вероятность сохранения и обнаружения окаменелостей. Акулы хорошо представлены зубами, но мягкие ткани почти не сохраняются, поэтому сведения о поведении и среде обитания приходится восстанавливать косвенно.

В дальнейшем исследователи планируют сопоставить ископаемые данные с ДНК-филогениями современных видов и проверить, действует ли тот же возрастной эффект у костных рыб, морских млекопитающих и кораллов.

Сравнение: молодые и древние виды акул

Молодые виды отличаются быстрым появлением, но узкой специализацией и меньшей устойчивостью. Древние линии развиваются медленнее, зато демонстрируют стабильность и гибкость. Эта разница становится критической в эпоху быстрых антропогенных изменений.

Плюсы и минусы эволюционной "зрелости"

Возраст вида может играть двойственную роль.

  • Плюсы: высокая устойчивость, широкий ареал, разнообразная диета.
  • Минусы: медленное обновление, меньшая скорость адаптации к резким изменениям.

Популярные вопросы об эволюции акул и скатов

Почему молодые виды исчезают быстрее?
Из-за малых популяций и узкой специализации.

Защищает ли возраст от вымирания полностью?
Нет, но статистически он повышает шансы на выживание.

Почему снижение видообразования опасно?
Оно ограничивает способность экосистем реагировать на будущие кризисы.

Автор Андрей Докучаев
Андрей Докучаев — журналист, корреспондент медиахолдинга Правда.Ру