Увидели возможность: зачем далекие предки китов покинули сушу и переместились в океан

Китоподібні — це група тварин, до якої входять кити, морські свині й дельфіни. Але попри те, що вони живуть у воді, цим істотам необхідно підійматися на поверхню, щоб дихати й виживати, пише IFLScience.

Усе це здається досить нелогічним і незручним, особливо якщо врахувати той факт, що стародавні предки китоподібних насправді мешкали на суші. У результаті вчені задумалися над тим, чому далекі предки китоподібних зробили цей різкий розворот і вирішили назавжди зануритися в океан?

Генеалогічне древо китоподібних

Учені знайомі з найбільш ранніми китоподібними за скам'янілостями, виявленими в Пакистані й Індії. Ідеться про викопні рештки китоподібного Pakicetus, який, імовірно, жив на Землі близько 50 мільйонів років тому. Ця істота була наземною чотириногою твариною розміром із вовка, що жила неподалік від річок і озер. Науковці вивчили рештки й дійшли висновку, що ці далекі предки китоподібних харчувалися рибою — на це вказує знос зубів.

Інший далекий предок китоподібних мешкав на планеті близько 49 мільйонів років тому — амбулоцет. Ці істоти були наділені кінцівками надзвичайно схожими на ласти, а їхня довжина становила від 23,4 до 3,7 метра.

Наступними з'явилися Remingtonocetidae, що мешкали на Землі близько 48-41 мільйонів років тому. Вони були наділені потужним хвостом, короткими ногами й довгою мордою.

Протоцетиди жили в середньому еоцені, близько 49-37 мільйонів років тому. Один рід під назвою Rodhocetus жив близько 47 мільйонів років тому. Їхні ніздрі розташовувалися далі від морди, і під час плавання вони використовували хвіст для руху.

Близько 41 мільйона років тому з'явилися базилозавриди — вони стали першими, хто вважав за краще вести повністю водний спосіб життя. Відомо, що їхні ніздрі були розсунуті назад і нагадували дихало, а задні кінцівки були настільки крихітними, що не приносили жодної користі на суші.

Сучасні китоподібні, якими ми їх знаємо сьогодні, з'явилися на Землі близько 34-30 мільйонів років тому й діляться на дві категорії:

• вусаті кити;
• зубаті кити.

Навіщо китоподібні переселилися в океан?

За словами доктора Курта Стагера, це переселення із суходолу в океан може здаватися нелогічним, проте воно цілком зрозуміле для біолога-еволюціоніста. Із погляду еволюції, якщо десь є вільна ніша, а ваше тіло здатне мутувати, як і все живе на планеті, ви, ймовірно, переселитеся в нове середовище існування в спробі заволодіти новими ресурсами.

У більш ранньому дослідженні 2018 року вчені виявили, що нам відомо 69 випадків, коли наземні тварини покинули своє середовище проживання та фактично переселилися в океан. На думку авторів дослідження, це, ймовірно, пов'язано з великою кількістю їжі в ньому.

Як змінювалися тіла китоподібних

По-перше, китоподібні є ссавцями, які вигодовують своїх дитинчат молоком. Як їм вдається робити це під водою? Дослідники з'ясували, що соски ссавців сховані під складками шкіри, званими молочними щілинами — вони перевернуті, що робить їх гідродинамічнішими. Ученим мало відомо про те, як відбувається вигодовування, проте раніше їм вдалося спостерігати, як харчується теля кашалота: малюк пробрався в щілину молочної залози, використовуючи нижню щелепу, щоб отримати густу жирну їжу.

Ніздрі китоподібних із часом мігрували з морди у верхню частину черепа та стали дихалами. Представники цієї групи втратили потребу в задніх кінцівках, а тому позбулися їх, водночас передні кінцівки перетворилися на ласти, які вони використовують для пересування у воді.

Згодом зубаті кити також розвинули ехолокацію, яка допомагає їм орієнтуватися в океані та знаходити здобич. Водночас вусаті кити отримали свою назву через гребенеподібний фільтрувальний апарат усередині рота, який у них замість зубів. Саме цей апарат дає змогу китам харчуватися крихітною здобиччю, такою як криль і планктон.

У дослідженні 2019 року вчені вивчили те, як змінилися гени китоподібних під час їхнього переходу із суходолу до океану та метаморфози. Команда досліджувала гени китоподібних і виявила кумедний факт: кити й бегемоти — найближчі родичі один одного, що живуть сьогодні на Землі.

Еволюція китоподібних

За словами дослідника китоподібних, доктора Еллен Кумбс, за 8 мільйонів років предки китів пройшли весь шлях від наземного способу життя до морського. Дослідники виявили, що китоподібні розвивалися трьома спалахами:

• 47,8-42 мільйони років тому в пізньому еоцені;
• близько 39 мільйонів років тому в середньопізньому олігоцені;
• близько 18-10 мільйонів років тому в середній міоцен.

Раніше Фокус писав про те, що вчені вперше зняли, як миються горбаті кити.