Неандертальцы не вымерли. Они расстворились в нас.
Неандертальцы исчезли около 30 000 лет назад, но их частичка все еще живет в каждом из нас. Она хранится в виде последовательностей ДНК, рассеянных в генокоде современного человека. Новое исследование, проведенное генетиками из Калифорнийского университета, показывает, что эти следы наших ближайших родственников постепенно удаляются посредством естественного отбора.
«В среднем наблюдается слабый, но широко распространенный отбор против генов неандертальцев», - говорит профессор кафедры эволюции и экологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Грэхем Куп, автор статьи, описывающей работу, опубликованную 8 ноября в журнале PLOS Genetics. Этот отбор, по-видимому, является следствием смешения небольшой популяции неандертальцев с гораздо более многочисленной популяцией людей современного типа.
Неандертальцы откололись от наших общих африканских предков более полумиллиона лет назад. Еще несколько десятков тысяч лет назад они жили в Европе и Средней Азии. Археологические открытия показывают, что у них была довольно сложная культура. Благодаря образцам ДНК, полученным в ходе нескольких исследований, у нас достаточно данных по геному неандертальцев, чтобы идентифицировать их гены среди наших.
Череп современного человека vs. череп неандертальца.
Когда современные люди покинули Африку - это произошло около 50 000 - 80 000 лет назад - и распространились по Европе и Азии, они скрещивались с неандертальцами. У первого потомства от такого смешения было в среднем 50/50 современных человеческих и неандертальских генов. Затем, в результате последующих смешений, они разбавлялись генами современных людей, неандертальцев или других гибридов.
Так что случилось с ДНК неандертальцев? Сегодня гены неандертальцев представляют собой несколько процентов генома европейцев. В несколько большем количестве они содержаться в геноме восточноазиатского происхождения и почти отсутствующих у африканцев.
Одна из гипотез заключалась в том, что неандертальцы быстро становились генетически несовместимыми с современными людьми, поэтому их гибридное потомство «выпало» из эволюционного процесса - они либо не смогли преуспеть, либо не были плодовитыми.
Но сейчас исследователи обнаружили нечто другое. Вместо сильного, акцентированного отбора против нескольких генов неандертальцев, они обнаружили слабый, но широко распространенный отбор по многим неандертальским последовательностям ДНК. Они медленно, но массированно исчезают из нашего генома.
Это согласуется с теорией о небольшой, изолированной группе неандертальцев, смешавшейся с гораздо более многочисленной популяцией современных людей. Инбридинг в малых популяциях означает, что генетические варианты могут оставаться общими, даже если они в какой-то степени вредны. Но когда они объединяются в более многочисленную популяцию, естественный отбор начинает действовать против этих вариантов и отсеивать их.
Естественный отбор более эффективен для удаления вредных мутаций в больших популяциях. Слабо вредные варианты, которые могли сохраняться у неандертальцев, пока те были в изоляции, не могут сохраняться в более многочисленной популяции современных людей. Данные выводы согласуются с другой опубликованной недавно работой. Ведь если численность неандертальцев превышала бы численность популяции современных людей, когда те столкнулись с ними, сейчас у нас могло быть другая "концентрация" неандертальских генов.
В конце пермского периода (около 250 млн лет назад) Землю постигло самое масштабное массовое вымирание, зафиксированное в палеонтологической летописи. Вымерло свыше 90% морских видов и свыше 60% наземных. Из внешних причин (а были, разумеется, и внутренние биологические причины спада видообразования при учащении вымирания) главнейшей сейчас признаётся серия катастрофических извержений вулканов в Китае и в районе Таймыра, когда в воздух попало просто гигантское количество не самых полезных веществ, а лавы и пепел покрыли миллионы квадратных км. В результате резко понизилось содержание кислорода в воздухе и воде, что сказалось на тех видах, кому большие объёмы кислорода необходимы, а также на ведущих прикреплённый образ жизни. Выжили и потом заняли освободившиеся экологические ниши прежде всего маленькие существа, включая предков динозавров и млекопитающих. А вот морская фауна изменилась ещё сильнее - если раньше 2/3 видов составляли прикреплённые существа, которым сложнее было пережить обеднение воды кислородом, то теперь она стала значительно подвижнее... На картине изображены зверообразные ящеры дицинодонты, бредущие на фоне сибирских вулканов. В результате извержений на огромной площади Средней Сибири сформировались специфические горные породы - траппы, т.е. "лестницы", определяющие в значительной степени специфику ландшафтов региона.
Продолжим палеонтологическую тему. Сижу днем, никого не трогаю и вдруг приходит в голову идея, а не смотаться ли мне на речку Чуть, что в двадцати км от моего города Ухта, что в далекой Коми на пару часиков перед работой, помахать кувалдой и поискать среднефранские аммониты. Сказано, сделано, через пол часа я на берегу.
Девонские окаменелости из окрестностей моего городка.
Это сейчас на улице +7 и дождь, а когда-то, около 380-ти млн лет назад на месте города Ухта, что в Коми плескалось мелкое теплое море с коралловыми рифами, прости Юра, мы все... Гм.
Жизнь Франского яруса Девонского периода тут хоть и не была беззаботной, но довольно активной. Всяческие существа умирая оставляли свои бренные остатки на волю природы, не зная, что через треть миллиарда лет в этих остатках будет ковыряться я.В общем решил сделать небольшую подборочку окаменелостей, или по умному фоссилий, которые можно найти у нас.
Начну с головоножек. Тут у нас встречаются довольно редкие ранние аммониты, это потом в мезозое они стали обрастать причудливыми шипами, блестеть перламутром итд, ранние аммоноидеи по нордически суровы и лаконичны.
Находить их не сложно, копаешься в литературе, едешь на место, находишь нужный горизонт, выковыриваешь оттуда понравившийся камень и ебашишь кувалдой по зубилу.
Эти хреновины называются Брахиоподами, тащемто живут до сих пор, хотя почти вытеснены моллюсками, интересное животное, кто заинтересуется, погуглит.
У нас они есть во многих осадочных слоях, но в идеальном состоянии они встречаются в намывах берегов Великой Коми Реки с труднопроизносимым названием Гэрдъёль.
467 миллионов лет назад скорпионам радиация не была нужна
В 2010 году геологи Айовы изучали метеоритный кратер на дне Айовской реки (притока Миссисипи), пока её воды ушли из-за временной дамбы. Обнаруженные в кратере ископаемые останки они передали палеонтологам, а те, тщательно изучив их, датировали останки 467 миллионами лет. Замечательно сохранившиеся панцири животных явил учёным новый вид древних морских хищников.
Хищника назвали Pentecopterus, в честь древнегреческой галеры пентеконтора. Гигантский морской скорпион мог вырастать до 2 метров в длину, имел крупную головную часть панциря, узкое тело и длинные передние конечности, которыми он хватал добычу. Пентекоптер стал древнейшим из описанных наукой ракоскорпионов – членистоногих, которые стали предками современных пауков, лобстеров и клещей.
Пентеконтора
«Находка позволяет заявить, что ракоскорпионы появились на 10 миллионов лет ранее, чем мы думали, и родственные связи животного с другими ракоскорпионами показывают, что они были очень разнообразны уже на ранних этапах эволюции, хотя их останки и редко находят,- рассказал Джеймс Лэмсдел (James Lamsdell), кандидат в доктора наук, ведущий автор исследования. – Пентекоптеры были большими хищниками, а ракоскорпионы вообще должны были играть ведущую роль в палеозойской экосистеме».
Найденные геологами ископаемые останки очень хорошо сохранились. Среди них оказались как панцири взрослых животных, так и их детёнышей. «Находка в Виннишике – удивительное открытие,- утверждает соавтор работы, палеонтолог Дерек Бриггс (Derek Briggs). – Ископаемые сохранились в слоях осадочной породы, где море затопило кратер, оставшийся от упавшего метеорита, диаметром около 5 км». Вода на дне кратера была бедна кислородом, в результате чего останки хорошо сохранились до наших дней.
Большинство древних ракоскорпионов не превышали 20 см в длину. Они существовали в течение всего палеозоя (510 – 248 млн. лет назад), и около 325 млн. лет назад постепенно начали переселяться из морской воды в пресную.
Австралия наших дней славится потрясающей флорой и фауной. Но она уже была таковой много тысяч лет назад, когда её населяли гигантские родичи современных животных. Одним из них была гигантская ящерица, навевавшая ужас на всех обитателей степей. Латинское название Megalania происходит от пары древнегреческих слов – огромный бродяга. Внешне она имела сходства с комодским вараном.
Существовали мегалании в конце плейстоценового отдела четвертичного периода, около 40 – 30 тысяч лет назад (ярус поздний плейстоцен). Были распространены на территории современной Австралии. Таким образом её с большой вероятностью видели первые австралийские племена Homo sapiens.
Время и место существования
На иллюстрации австралийские аборигены наблюдают из зарослей за огромной рептилией
Виды и история обнаружения
Ныне известен единственный вид – Megalania prisca, соответственно являющийся типовым. Однако в 1888 году другой английский учёный Ричард Лидеккер не соглашается с Оуэном и включает мегаланию в род Varanus, как это принято в отношении всех существующих ныне видов варанов. В его варианте вид получает имя Varanus priscus. Этот вопрос до сих пор вопрос остаётся дискуссионным, ибо часть учёных считает второй вариант более корректным. Описанные тогда экземпляры мегалании, представляющие собой набор позвонков, получили ярлыки BMNH 32908a–c. Ввиду отсутствия голотипа экземпляр BMNH 32908c на текущий момент является лектотипом. Описание мегалании было произведено знаменитым английским палеонтологом Ричардом Оуэном ещё в 1859. Окаменелости были обнаружены в районе Дарлинг Даунс (штат Квинсленд, Австралия). Для пресмыкающегося он выделил отдельный род Megalania. Соответственно, вид получил имя Megalania prisca.
Яркая сцена от известного австралийского художника Питера Траслера: крупная мегалания в погоне за нелетающей птицей, предположительно гениорнисом (Genyornis). Даже если рептилии не удастся схватить последнюю, ей достанется гнездо с яйцами. В начале статьи мы объяснили родовое название мегалании. Видовое же имя prisca переводится с латыни как "древняя". К сожалению, до сих пор не обнаружен достаточной полный скелет, поэтому образ восстановлен лишь частично. В основном же находят изолированные позвонки и зубы.
Строение тела
Длина тела мегалании достигала 7 метров. Высота же до 1,3 метров. Весила она до 1000 килограммов.
Таким образом, она является крупнейшей наземной ящерицей за всю историю жизни на Земле. Для сравнения крупнейшая современная ящерица, комодский варан, достигает длины всего 3,13 м. Однако, стоит отметить, что мегалания серьёзно уступала в размерах мезозойским морским ящерицам, мозазаврам. Передвигалась гигантская рептилия на четырёх полусогнутых ногах. На реконструкциях сразу бросается в глаза толщина костей оных. Она была ещё медленнее "комодского дракона", но, как и он, могла совершать стремительные рывки на короткие дистанции. На каждой конечности у мегалании имелось пять ярко выраженных пальцев с большими острыми когтями. Шея была короткой и толстой, как у нынешних сородичей. По расчётам длина черепа достигала 74 см. Челюсти были снабжены острейшими зубами, загнутыми полукругом. Они не только обеспечивали высокий уровень повреждений, но и мешали вырваться из захвата. Туловище мегалании было рекордно плотным для ящериц, но при этом оставалось округлым. Последнее было покрыто чешуёй, напоминающей эпидермис современного комодского варана. Благодаря вкраплениям небольших остеодерм (костных пластинок), это была настоящая лёгкая кольчуга. Сильный хвост занимал от трети до половины длины тела. В целом мегалания представляла собой тяжёлую и сильную ящерицу, способную одолеть в борьбе любого представителя местной фауны.
Ещё одна реконструкция Питера Траслера. Тщательно прорисована кольчужная чешуя, облачающая мощное тело
Из-за фрагментарности останков до сих пор не удаётся точно установить родственные связи. В 1996 году выходит работа австралийского учёного Майкла Ли "Possible affinities between Varanus giganteus and Megalania prisca", где на основе морфологии верхней части черепа он допускает родство мегалании с гигантским вараном, обитающим в Австралии (второй по величине после комодского, достигает длины 2,5 м). Однако в 2009 году выходит статья Джейсона Хэда, Пола Барретта и Эмили Рейфилд под названием "Neurocranial osteology and systematic relationships of Varanus (Megalania) prisca Owen, 1859 (Squamata: Varanidae)", в которой определены родственные связи мегалании с комодским и пёстрым вараном. Последний обитает в Австралии и лишь немногим уступает гигантскому варану в длине (до 2,1 м). В любом случае круг не так уж широк, и дальнейшие находки помогут ответить на этот вопрос.
Скелет мегалании
На фото представлен экспонат вида Megalania prisca из Музея Мельбурна (Австралия). Обратите внимание на впечатляющие конечности.
Ниже череп, выставленный в Музее Науки (г. Бостон, штат Массачусетс, США). Его длина около 74 см.
Питание и образ жизни
Мегалания предпочитала луга, степные равнины с высокой травой, а также разрежённые леса. Здесь хищник чувствовал себя комфортно, имел достаточное количество пищи и мест для засады. Взрослые особи часто охотились на средних и крупных животных. Их жертвами теоретически могли становиться даже гигантские вомбаты – дипротодоны (Diprotodon). Из укрытия мегалания высматривала другого необычного соседа – гигантского короткомордого кенгуру, прокоптодона (Procoptodon). При удобном случае целями становились местные нелетающие птицы, таких как гениорнисы. У заводей она могла хватать молодых крокодилов квинкан (Quinkana). Однако, как и современные комодские вараны, мегалании были способны усваивать широкий спектр пищи. При случае могли поедать мелких млекопитающих, пресмыкающихся и земноводных. В поисках яиц добирались до гнёзд птиц. Скорее всего, падаль тоже занимала весомую часть рациона мегалании.
3D-модель "огромного древнего бродяги"
Крупные размеры позволяли ящерице отогнать от мёртвого животного любого конкурента, например широко распространённого тогда сумчатого льва (Thylacoleo). А представлял ли кто-нибудь угрозу для самой мегалании? Взрослые животные находились в конце пищевой цепи и не имели значимых врагов, кроме себе подобных. Но те же сумчатые львы в одиночку могли нападать на детёнышей мегалании, или же группами на небольших особей. Ну и, конечно, люди. Древние жители Австралии также могли пересекаться с этой ящерицей. В легендах и наскальных рисунках австралийских аборигенов имеются устрашающие создания, весьма похожие на мегаланию.
На рисунке древний охотник, нежданно повстречавший опасного хищника.
Как и все представители семейства варанов, мегалании откладывали яйца.
Видео
Фрагмент из документального фильма "Доисторические убийцы: Когти и челюсти". Показывается охота на гигантских доисторических вомбатов, дипротодонов. Допускается наличие ядовитой слюны, как у некоторых современных сородичей.
Документального фильм "Гигантские чудовища: Гигантский потрошитель". Мегалания встречается с различными животными доисторической Австралии.
Мегалания в криптозоологии
В конце 1990-х было много сообщений и слухов о проживании мегаланий в Австралии или в Новой Гвинее. Австралийский криптозоолог Рекс Джилрой (Rex Gilroy) заявил, что мегалания всё ещё жива сегодня, и это — только вопрос времени, когда она будет обнаружена. Возможность того, что популяция гигантских ящериц в австралийской необжитой местности не вымерла, маловероятна, поскольку различные сообщения о гигантских ящерицах начались лишь после того, как мегалания была впервые описана в научном мире.
