Нова теорія еволюції пояснює, чому тварини з часом зменшуються

Нове дослідження розкриває ключові чинники зміни розмірів певних тварин з плином часу, кидаючи виклик традиційним еволюційним теоріям із висновками про варіації розмірів видів. Загадка, чому аляскинські коні, криптодиранові черепахи та острівні ящірки зменшилися з часом, можливо, була розкрита в новому дослідженні.

Нове теоретичне дослідження припускає, що розмір тварин з часом залежить від двох ключових екологічних факторів: інтенсивності прямої конкуренції за ресурси між видами та ризику вимирання з навколишнього середовища.

Результати дослідження та екологічні фактори

Використовуючи комп’ютерні моделі, що моделюють еволюцію, дослідження, опубліковане сьогодні (четвер, 18 січня) у журналі Communications Biology, визначає, чому деякі види поступово зменшуються, як вказують викопні рештки.

Доктор Шовонлал Рой, модельєр екосистеми з Університету Редінга, який очолював дослідження, сказав: «Подібно до того, як ми намагаємося адаптуватися до спекотної чи холодної погоди залежно від того, де ми живемо, наше дослідження показує, що розміри тварин можуть збільшуватися або зменшуватися тривалі періоди залежно від середовища існування чи середовища.

«У місцях і в часи, коли існує сильна конкуренція між різними видами за їжу та притулок, розміри тварин часто зменшуються, коли види поширюються та адаптуються до розподілу ресурсів і конкурентів. Наприклад, маленькі конячки, які жили на Алясці в льодовиковий період, швидко зменшилися через зміни клімату і рослинності.

«Там, де пряма конкуренція менша, розміри, як правило, збільшуються, навіть незважаючи на те, що тварини дійсно великі та невеликі, можуть зробити тварин більш вразливими до вимирання, як це сталося з динозаврами.

«Зміни в екологічних факторах допомагають пояснити, чому літописи скам’янілостей демонструють таке заплутане поєднання моделей еволюції розмірів, коли одні лінії з часом скорочуються, а інші зростають».

Правило Копа

Дослідницька група провела своє дослідження, поставивши під сумнів протиріччя скам’янілостей, пов’язані з «правилом Копа». Правило Копа відноситься до тенденції певних груп тварин розвивати більші розміри тіла протягом тисяч і мільйонів років. Правило названо на честь Едварда Коупа, палеонтолога 19-го століття, який, як вважають, першим помітив цю закономірність у скам’янілостях. Наприклад, ранні предки коней були невеликими тваринами розміром із собаку, які збільшувалися в розмірах протягом еволюційного часу, зрештою створивши сучасного коня.

Проте скам’янілі рештки показують надзвичайно суперечливі тенденції: збільшення розміру одних груп і зменшення розміру інших.

Еволюційний тиск

Використовуючи комп’ютерні моделі, що моделюють еволюцію, дослідження виявило три чіткі моделі зміни розміру тіла, що виникають за різних умов:

• Поступове збільшення розміру з часом : це відбувається, коли конкуренція між видами визначається здебільшого їх відносними розмірами тіла, а не відмінностями ніш. Наприклад, декілька родів видів морських тварин (наприклад, безхребетних) поступово збільшувалися в розмірах протягом мільйонів років.

• Збільшення розміру з подальшим вимиранням : тут найбільші тварини періодично вимирають, відкриваючи можливості для інших видів зайняти їх місце та розвинути ще більші тіла, продовжуючи цикл. Масове вимирання найбільше вдарило по верхівкових хижаках з великим тілом. Особливо вразливі до вимирання дуже великі ссавці та птахи – наприклад, динозаври та гігантські літаючі рептилії.
• Поступове зменшення розміру з часом: моделювання також передбачило протилежне правилу Копа: види зменшуються з часом. Це трапляється, коли конкуренція є високою та існує певний перетин у середовищі існування та використанні ресурсів. Оскільки види еволюціонують в окремі ніші, вони стикаються з еволюційним тиском, щоб зменшити розмір. Раніше повідомлялося про зменшення розмірів хребетних, кісткових риб, криптодиранових черепах, коней плейстоцену Аляски та острівних ящірок.