Ученые смогли полностью исследовать всю цепочку эволюции ленивцев за 37 миллионов лет: от крупнейших наземных млекопитающих весом три-четыре тонны до животных, которые преимущественно спят на дереве и весят не более 11-и килограммов. Что пережили существующие сейчас виды и почему вымерли другие, пишет SciTechDaily.
Чтобы исследовать эволюцию этих животных, исследователи секвенировали доступные образцы ДНК вымерших и современных видов, а также изучили 400 окаменелостей из 17-и музеев. Исследование опубликовали в специализированном издании Science. Созданное Дерево жизни ленивцев дополнили информацией за десятилетия исследований, которую ученые собрали и систематизировали по единому шаблону.
Собранные данные проанализировали с помощью компьютерного алгоритма, чтобы отследить различные эволюционные сценарии. Ранее настолько сложных и полных моделирований ученые не проводили. Разница в размерах ленивцев зависела от среды и изменения климата. Чем теплее становилось на Земле, тем меньше делались эти существа.
Особое внимание уделяли тому, как и почему менялся размер, где они жили, чем питались, лазили или ходили. Для моделирования веса измерили сотни музейных окаменелостей. Соавтор исследования, менеджер коллекции палеонтологии позвоночных в Музее естественной истории Флориды Рэйчел Нардуччи лично исследовала 117 костей конечностей и поделилась этими цифрами со своими коллегами.
Науке известно шесть современных видов ленивцев: трехпалые - бурогорлый ленивец (Bradypus variegatus), бледногорлый ленивец (Bradypus tridactylus), гривистый ленивец (Bradypus torquatus), карликовый трехпалый ленивец (Bradypus pygmaeus); двупалые - Ленивец Гоффмана (Choloepus hoffmanni), Ленивец Линнея (Choloepus didactylus). Все они обитают в Центральной и Южной Америке. Вес, в зависимости от вида, колеблется в пределах 3-11 кг. Они ведут медленный и однообразный образ жизни в тропических лесах. Питаются листьями, фруктами, побегами и цветами. Пищу переваривают до месяца, в туалет ходят раз в неделю и всячески избегают лишних движений.
Их предкине жили на деревьях хотя бы потому, что просто не могли там поместиться. Megatherium времен плейстоцена был самым большим наземным млекопитающим, его вес мог достигать четырех тонн. Ростом это животное было выше автомобиля и если становилось на задние лапы, то высота могла равняться шести метрам. Своим длинным языком Megatherium мог захватывать листья с верхних веток деревьев, как сейчас это делают жирафы.
"Они были похожи на медведей гризли, но в пять раз больше", — сказала Рэйчел Нардуччи.
По пустыням Северной Америки эпохи плейстоцена бродили представители вида Nothrotheriops shastensis. Они имели меньшие размеры, но более крепкое телосложение и питались кактусами. От носа до хвоста длина достигала трех метров. А весили как современный медведь — где-то до 250 кг.
На размер наземных ленивцев влиял также способ укрытия от хищников. Одни защищались тем, что были очень большими. Другие прятались в пещерах и здесь уже эволюция корректировала их размер, чтобы они там помещались. Наземный ленивец Nothrotheriops shastensis выбирал себе небольшие природные пещеры, созданные водой и ветром.
Виды, жившие на деревьях, всегда были небольшими и размером не отличались от современных ленивцев. Ведь деревья могут выдерживать определенный вес и эволюция подстроила животных под эти обстоятельства. Амазонские деревья вырастают на 90 метров, поэтому животным надо быть легкими. Биологи фиксировали случаи, когда ленивцы выживали после падения с 30-метровой высоты.
У ленивцев одни из самых длинных когтей из всех известных видов млекопитающих относительно размера тела. Сейчас с их помощью животные передвигаются и зависают среди веток. А их доисторические предки рыли себе когтями берлоги. Могли даже выдалбливать скалы для этого. До сих пор существуют пещеры, которые остались после них.
Дерево жизни ленивцев чутко реагировало на изменения климата Земли. Как уже отмечалось ранее, потепление повлекло за собой уменьшение в размерах. Древнейшим ленивцем ученые считают вид Pseudoglyptodon. Он жил 37 миллионов лет назад в Аргентине. Размером был как немецкий дог, передвигался по земле, ходя на лапах. В разные этапы эволюции некоторые виды перебрались на деревья. Но не все там остались. Самые крупные, такие как Megatherium и Mylodon, вернулись к передвижению по земле.
Примерно 20 миллионов лет, пока на Земле было тепло, ленивцы сохраняли небольшой размер. А когда началось похолодание, они претерпели ошеломляющие изменения. Чем ниже опускалась температура, тем крупнее становились ленивцы. Это не затрагивало виды, которые жили на деревьях. Но имело непосредственное влияние на наземных животных.
Большой размер помогал экономить энергию во время движения, защищал от хищников, позволял лучше переносить холод. Некоторые виды имели костяную броню, как современные броненосцы. В эпоху плиоцена даже жили полуводные виды, адаптированные к морской среде. Например, Thalassocnus умел плавать и искал себе пищу в океане.
"Они развили адаптации, которыми сейчас пользуются ламантины, — объясняет Нардуччи. — У них были плотные ребра, которые помогали им выдерживать влагу, и более длинные морды для поедания водорослей".
Уменьшение размеров ленивцев началось 15 000 лет назад. Большинство наземных видов вымерли. Точные причины неизвестны. Но ученые склоняется к тому, что гигантских ленивцев истребили люди, которые появились примерно в то же время в Северной Америке. Тогда же начала стремительно исчезать популяция ленивцев.
Дерево жизни — удобный способ систематизации данных об определенных видах животных. Ученые из Университета Калифорнии в Мерседе и Корнельской лаборатории орнитологии сделали птичье Дерево жизни, где собрали информацию обо всех известных видах птиц на Земле и их эволюцию.