Жуки, воробьи и цветковые растения — триумфаторы эволюции. Их видовое разнообразие поражает масштабами: 40% всех насекомых — это жуки, 60% птиц относится к воробьинообразным, а 85% растений составляют покрытосеменные. Но почему именно эти группы стали столь успешными? До недавнего времени на этот вопрос было трудно ответить из-за недостаточного знания количества существующих видов, их эволюционных связей и возраста каждой группы.
Ответ дали биологи из Университета Аризоны и Калифорнийского университета в Риверсайде. Их работа, опубликованная в журнале Frontiers in Ecology and Evolution, охватила более 2 млн известных видов, объединенных по группам — от семейств до целых царств. Ученые обнаружили, что на любом уровне — царств жизни или крупных групп животных или растений — картина везде одинаковая: более 80% всех известных видов сосредоточено в немногих, особенно богатых разнообразием ветвях эволюционного древа.
Чтобы проверить это, ученые изучили распределение видового богатства по так называемым кланам — группам организмов, происходящих от общего предка. Это могут быть, например, целые типы, классы или семейства. Они проанализировали растения, насекомых, позвоночных, животных в целом и даже все царства живых существ. В работу вошли данные о возрасте групп, их видовом составе и скорости, с которой в них появлялись новые виды. Ученые сосредоточились на 10 типах, 140 отрядах и 678 семействах растений — более 300 тысячах видов; 31 отряде и 870 семействах насекомых — свыше 1 млн видов; 12 классах позвоночных — более 66 тысячах видов; 28 типах и 1710 семействах животных — более 1,5 млн видов. И, наконец, 2545 семействах всего живого, что в сумме дает более 2 млн видов.
В результате, независимо от уровня классификации, большинство видов на Земле сосредоточено в нескольких «сверхветвях» с ускоренной эволюцией. Именно они и определяют, какими мы видим современное разнообразие жизни. Ключевые факторы таких скачков, по мнению авторов, — это многоклеточность, выход на сушу, новые способы питания, а также симбиоз и опыление. Все это открывало доступ к свободным экологическим нишам и запускало взрывное размножение видов.
Есть и важное исключение — бактерии. Сегодня описано лишь около 10 тысяч их видов, тогда как реальное число может исчисляться миллионами или даже триллионами. Однако происхождение бактерий датируется 3,5 млрд лет назад, поэтому общий уровень их диверсификации на самом деле довольно низок.
Эволюция жизни оказывается не плавным разрастанием древа, а серией бурных всплесков. Большая часть современного биологического богатства — результат нескольких редких, но крайне удачных эволюционных экспериментов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что студент нашел стрекозу, оказавшуюся недостающим звеном эволюции.
