Ранние змеи достигли замечательного экологического и морфологического разнообразия уже в позднем меловом периоде.
Происхождение змей долгое время оставалось одним из самых обсуждаемых вопросов в эволюционной биологии. Об этом пишет Phys.org.
Отмечается, что скудная летопись ископаемых останков затрудняла определение того, что послужило толчком к эволюции их безногого строения тела.
В течение десятилетий ученые спорили о том, возникло ли удлиненное безногое тело змеи в результате адаптации к рытью нор или к жизни в воде. Исследование, опубликованное в журнале Nature, оспаривает эту точку зрения: ранние змеи не следовали одному экологическому пути, а экспериментировали с различными средами обитания и сенсорными стратегиями.
Исследование возглавил Тиаго Симоэш из Принстонского университета, а ведущими авторами выступили Ди-Пои из Хельсинкского университета и Энни Хсиу из Университета Сан-Паулу, а также международная группа сотрудников.
"Наши результаты показывают, что ранние змеи достигли замечательного экологического и морфологического разнообразия уже в позднем меловом периоде, около 80 миллионов лет назад", - рассказал ведущий автор исследования Симоэш, доцент Принстонского университета.
Ученые описывают новый вид змей из отложений позднего мелового периода на юго-востоке Бразилии, датируемых примерно 80 миллионами лет назад. Вид Tametara mirim входит в число наиболее хорошо сохранившихся ископаемых скелетов змей, известных в мире.
Команда исследователей реконструировала окаменелость с помощью компьютерной томографии и кинематографической 3D-визуализации, выявив детали черепа, позвонков и эндокаста мозга.
Научный сотрудник Симоне Макри и руководитель исследований Николас Ди-Пой, оба из Института наук о жизни HiLIFE при Хельсинкском университете, руководили реконструкцией и сравнительным анализом анатомии мозга, связывая раннюю нейроанатомию с сенсорной экологией и эволюцией среды обитания.
Интересно, что они сравнили Tametara с другой окаменелостью, Dinilysia patagonica, из Аргентины. Руководитель исследования Ди-Пои пояснил:
"Форма мозга у этих двух видов разительно отличалась друг от друга и от большинства других изученных змей. Форма мозга и микроструктура костей указывали на один и тот же вывод: Tametara была приспособлена к роющей жизни, а Dinilysia - к жизни на земле. Вместе с данными морских отложений эти результаты показывают несколько переходов между роющим, наземным и морским образом жизни на ранних этапах эволюции змей. Разные линии осваивали разные среды обитания гораздо раньше, чем считалось ранее".
По словам Макри, мозг рассказывает гораздо более богатую историю, чем один только скелет.
"Объединив реконструкции мозга на основе компьютерной томографии с данными, полученными от живых змей, мы смогли показать, что ранние змеи не просто двигались к одному современному состоянию, а экспериментировали с различными сенсорными и экологическими стратегиями. Это означает, что ранние змеи не следовали одному единственному эволюционному пути", - заявил ученый.
Несколько бурых древесных змей, на которых охотятся некоторые млекопитающие, спровоцировали одно из самых разрушительных вторжений диких животных на Гуам, и теперь у ученых есть лучшее представление о том, как это произошло.
Новое исследование показало, что скрытое генетическое разнообразие, возможно, помогло змеям выжить в условиях инбридинга, адаптироваться к новой среде обитания и размножиться по всему острову.