Эволюция закона Копа: новое исследование объяснило, почему животные со временем уменьшаются в размерах
Команда ученых из Австрии выяснила, почему стандартный закон Копа — «с течением времени организмы становятся крупнее» — не всегда выполняется. При этом они выявили три уникальных сценария эволюции размеров тела.
Законом Копа называют тенденцию определенных групп животных к увеличению размеров тела в течение тысяч и миллионов лет. Он был назван в честь Эдварда Копа (Edward Соре), палеонтолога XIX века, который первым заметил эту закономерность в летописи окаменелостей.
Подобная тенденция применима для самых разных видов, таких как ископаемые млекопитающие Северной Америки, нептичьи динозавры, брахиоподы палеозоя, птицы мезозоя и морские млекопитающие. В противоположность этому закон Копа не применим к островным ящерицам, аляскинским лошадям, некоторым пресноводным рыбам, скрытошейным черепахам, некоторым современным млекопитающим и насекомым.
В новом исследовании ученые обобщили известные данные и установили, что размер животных с течением времени зависит от двух ключевых экологических факторов: интенсивности прямой конкуренции за ресурсы между видами и риска вымирания. Изменения в этих факторах помогают объяснить, почему летописи окаменелостей показывают такое запутанное сочетание моделей эволюции размеров, при этом некоторые эволюционные линии со временем уменьшаются в габаритах, а другие растут.
Используя компьютерные модели, имитирующие эволюцию, исследователи выделили три различных сценария изменения размера тела, возникающих в разных условиях.
1. В основном животные эволюционируют, увеличивая свои размеры, что подтверждает закон Копа. Постепенное увеличение размеров с течением времени происходит, когда конкуренция между видами определяется в основном их относительными размерами тела, а не различиями в нишах обитания. Например, несколько видов морских беспозвоночных животных постепенно увеличивались в размерах на протяжении миллионов лет.
2. В средах с плохими условиями за увеличением размеров следует вымирание. Самые крупные хищники на вершине пищевой цепочки циклически вымирают. Увеличение в размерах тела может продолжаться даже несмотря на то, что действительно большие размеры и малочисленность могут сделать популяцию животных уязвимее. Поэтому самые крупные животные периодически вымирают, предоставляя другим видам возможность занять их место и развить еще более крупные тела, продолжая цикл. Так, например, произошло с нептичьими динозаврами и гигантскими летающими рептилиями.
3. При интенсивной конкуренции виды эволюционируют к меньшим размерам в разные ниши, нарушая стереотипы. В исторические моменты, когда есть острая конкуренция между различными видами за пищу и жизненное пространство, размеры животных могут уменьшаться по мере распространения вида и его адаптации к среде. Поскольку виды эволюционируют в разные ниши, они сталкиваются с давлением отбора, вынуждающим их сокращаться в размерах.
Например, численность лошадей, обитавших на Аляске во время ледникового периода, быстро снизилась из-за изменений климата и растительности, а вследствие уменьшился и размер тела лошадей. Также сообщалось об уменьшении размеров отдельных позвоночных, костистых рыб, скрытошейных черепах и островных ящериц.
В итоге исследователи продемонстрировали, что то, как действует закон Копа — в сторону увеличения, или, напротив, уменьшения тел животных, зависит от экологических взаимодействий и изменений использования экологической ниши с течением времени. Новая работа позволяет, наконец, объяснить, почему в одних случаях животные действительно «укрупняются», как и положено по исходному закону Копа, а в других все оказывается принципиально иначе. Вдобавок становится проще понять, почему при крупных вымираниях одни эволюционные линии отсеиваются, а другие продолжают существовать.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии