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 Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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