Грызуны составляют от 40% до 50% всех видов млекопитающих на планете и встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды. Новое исследование, опубликованное 4 сентября в журнале Science, предлагает объяснение этого эволюционного успеха, указывая на часто упускаемую из виду анатомическую деталь: плоский ноготь на большом пальце.
Основная гипотеза исследования, получившая название «ореховой», заключается в том, что тонкие и плоские ногти на больших пальцах предоставили ранним грызунам ключевое преимущество в виде повышенной мануальной ловкости по сравнению с длинными и острыми когтями. Эта ловкость позволила им эффективно манипулировать и вскрывать орехи — высокоэнергетический пищевой ресурс. Таким образом, они получили доступ к уникальной экологической нише без конкуренции со стороны других животных, что послужило топливом для их стремительной и широкой диверсификации.
Работа была проведена на базе коллекций млекопитающих Музея Филда в Чикаго в сотрудничестве с Северо-Западным университетом. Команду исследователей возглавили нейробиолог Гордон Шепард, который инициировал проект, эволюционный биолог Рафаэла Миссагиа и куратор отдела млекопитающих Музея Филда Андерсон Фейхо. В работе также принимала участие исследователь Лорен Джонсон.
Для подтверждения своей гипотезы ученые изучили сохранившиеся шкуры грызунов из коллекции музея. Масштаб исследования охватил 433 из более чем 530 существующих родов грызунов, которые включают свыше 2500 видов. Полученные данные были сопоставлены с фотографиями, научными статьями и другими существующими сведениями о пищевых привычках различных видов.
Исследователи реконструировали филогенетическое древо грызунов, чтобы отследить, какие виды используют для еды передние лапы, а какие — только рот. Это позволило выявить сильную корреляцию между анатомией и поведением. Грызуны с ногтями на больших пальцах, такие как белки, склонны манипулировать пищей с помощью лап, в то время как виды без таких ногтей, например морские свинки, этого не делают.
Ноготь на большом пальце оказался не редкой аномалией, а древней и широко распространенной чертой. Анализ показал, что у 86% исследованных родов грызунов есть виды с ногтями. По оценкам, эта адаптация появилась около 60 миллионов лет назад, что делает ее фундаментальным элементом эволюционного успеха всей группы.
Палеонтологические данные подтверждают эту теорию. Ископаемые останки одних из самых ранних известных грызунов, датируемые примерно 50 миллионами лет назад, демонстрируют короткие и широкие кости большого пальца — форма, более подходящая для поддержки ногтя, а не когтя. В то же время, более древние вымершие предки грызунов, скорее всего, обладали когтями.
Эта адаптация настолько значима, что в животном мире она развилась лишь у двух групп млекопитающих: грызунов и приматов. Ученые также обнаружили, что грызуны с ногтями чаще ведут древесный образ жизни, что сближает их с многими видами приматов. Данное исследование подчеркивает, что музейные коллекции являются «бесконечным источником открытий», позволяющим отвечать на вопросы, которые их первоначальные собиратели не могли даже себе представить.
Изображение носит иллюстративный характер
Основная гипотеза исследования, получившая название «ореховой», заключается в том, что тонкие и плоские ногти на больших пальцах предоставили ранним грызунам ключевое преимущество в виде повышенной мануальной ловкости по сравнению с длинными и острыми когтями. Эта ловкость позволила им эффективно манипулировать и вскрывать орехи — высокоэнергетический пищевой ресурс. Таким образом, они получили доступ к уникальной экологической нише без конкуренции со стороны других животных, что послужило топливом для их стремительной и широкой диверсификации.
Работа была проведена на базе коллекций млекопитающих Музея Филда в Чикаго в сотрудничестве с Северо-Западным университетом. Команду исследователей возглавили нейробиолог Гордон Шепард, который инициировал проект, эволюционный биолог Рафаэла Миссагиа и куратор отдела млекопитающих Музея Филда Андерсон Фейхо. В работе также принимала участие исследователь Лорен Джонсон.
Для подтверждения своей гипотезы ученые изучили сохранившиеся шкуры грызунов из коллекции музея. Масштаб исследования охватил 433 из более чем 530 существующих родов грызунов, которые включают свыше 2500 видов. Полученные данные были сопоставлены с фотографиями, научными статьями и другими существующими сведениями о пищевых привычках различных видов.
Исследователи реконструировали филогенетическое древо грызунов, чтобы отследить, какие виды используют для еды передние лапы, а какие — только рот. Это позволило выявить сильную корреляцию между анатомией и поведением. Грызуны с ногтями на больших пальцах, такие как белки, склонны манипулировать пищей с помощью лап, в то время как виды без таких ногтей, например морские свинки, этого не делают.
Ноготь на большом пальце оказался не редкой аномалией, а древней и широко распространенной чертой. Анализ показал, что у 86% исследованных родов грызунов есть виды с ногтями. По оценкам, эта адаптация появилась около 60 миллионов лет назад, что делает ее фундаментальным элементом эволюционного успеха всей группы.
Палеонтологические данные подтверждают эту теорию. Ископаемые останки одних из самых ранних известных грызунов, датируемые примерно 50 миллионами лет назад, демонстрируют короткие и широкие кости большого пальца — форма, более подходящая для поддержки ногтя, а не когтя. В то же время, более древние вымершие предки грызунов, скорее всего, обладали когтями.
Эта адаптация настолько значима, что в животном мире она развилась лишь у двух групп млекопитающих: грызунов и приматов. Ученые также обнаружили, что грызуны с ногтями чаще ведут древесный образ жизни, что сближает их с многими видами приматов. Данное исследование подчеркивает, что музейные коллекции являются «бесконечным источником открытий», позволяющим отвечать на вопросы, которые их первоначальные собиратели не могли даже себе представить.
