Предки крокодилов когда-то были теплокровными, но приобрели хладнокровность

Фото из открытых источников

Эволюция не развивается по прямой линии, как в той старой картине, где грубая обезьяна превращается в сгорбленную человекообразную обезьяну, а затем в прямоходящего человека. Возьмем, к примеру, крокодилов, которые, казалось бы, сначала стали теплокровными, а затем снова стали хладнокровными.

Часто говорят, что птицы — это динозавры, но технически они также относятся к рептилиям, а рептилии — это более широкая группа, включающая ящериц, динозавров и крокодилов. Это означает, что крокодилы и аллигаторы являются удивительно близкими эволюционными родственниками птиц.

Все эти признаки относятся к архозаврообразным, группе, возникшей около 250 миллионов лет назад в раннем триасовом периоде и в конечном итоге разделившейся на две линии: псевдозухии, к которым относятся крокодилы, аллигаторы, кайманы и им подобные; и авеметатарсалии, к которым относятся современные птицы и некоторые динозавры.

Иногда эта связь интуитивно понятна. Взгляните на казуара или китоглава, и связь с доисторическими рептилиями не покажется слишком удивительной. В целом, однако, щебечущая певчая птица кажется совсем не похожей на неуклюжего аллигатора. 

С биологической точки зрения, одно из ключевых различий заключается в том, что крокодилы — хладнокровные (или эктотермные), а птицы — теплокровные (эндотермные). 

Это различие резко отражается в их поведении и образе жизни. Крокодилы — хищники, которые предпочитают сидеть и отдыхать, устраивая засады, проводя много времени в летаргическом состоянии бездействия. С другой стороны, птицы обладают высокой потребностью в энергии, постоянно хлопая крыльями и двигаясь с невероятно высокой скоростью метаболизма.

Однако, согласно новому исследованию, характеристика хладнокровных крокодилов и теплокровных птиц может быть не столь однозначной, как кажется. Результаты исследования опубликованы в журнале Paleobiology.

«Ученые исходили из предположения, что теплокровные животные произошли от холоднокровных, а не наоборот. Будучи сами теплокровными существами, мы привыкли считать, что теплокровные животные физиологически превосходят холоднокровных», — объясняет автор нового исследования профессор Роджер С. Сеймур из Университета Аделаиды в Австралии.

Оказывается, архозаврообразные, обширная группа, включающая крокодилов и птиц, на протяжении большей части своей эволюционной истории были теплокровными.

Исследователи изучили 81 вид вымерших родственников птиц и крокодилов и обнаружили, что у них были крупные кровеносные сосуды, проходящие через кости, для обеспечения высокого кровотока, что является достаточно хорошим признаком того, что они были теплокровными и обладали высоким метаболизмом.

«Новый взгляд на историю происхождения крокодилов начинается в триасовом периоде, когда они были активными наземными теплокровными животными, во многих случаях даже передвигавшимися на двух ногах. В юрском и меловом периодах они диверсифицировались, образовав сотни видов, обитавших на суше, в соленой и пресной воде, а также в промежуточных средах. Однако, по-видимому, они оставались теплокровными до недавнего времени», — объясняет Сеймур.

Таким образом, похоже, что линия крокодилов относительно недавно перешла от теплокровных к хладнокровным, скорее всего, для того, чтобы помочь им изменить свое поведение с длинноногих сухопутных бегунов на водоплавающих хищников, поджидающих добычу из засады.

Эта эндотермическая история также прослеживается в структуре их сердца. Крокодилы, даже современные виды, живущие сегодня, — единственные рептилии, имеющие четырехкамерное сердце, подобно нам, млекопитающим и другим теплокровным существам. 

Это еще одно свидетельство теплокровной эндотермии, поскольку четырехкамерное сердце необходимо для поддержания высокой скорости кровотока и высокого кровяного давления. 

Поскольку строение сердца не препятствовало выживанию линии крокодилов после появления хладнокровной эктотермии, оно просто сохранилось как остаточный эволюционный признак.

Однако стоит помнить, что все ранние позвоночные животные были хладнокровными. Так было очень долго, пока около 233 миллионов лет назад не появились теплокровные животные.

Таким образом, если посмотреть на ситуацию в целом, можно увидеть, как далёкие предки крокодилов постепенно переходили от хладнокровных к теплокровным и обратно к хладнокровным.

Вся эта история — убедительное напоминание о том, что эволюция не является линейной, прогрессивной или прямолинейной; она просто сводится к тому, чтобы занять любую доступную нишу и посмотреть, можно ли передать эти признаки потомкам.