Simpsonu fani, iespējams, atceras sēriju, kurā neapmierinātie delfīni uzbrūk Springfīldai, maršē pa galveno ielu un izdzina cilvēkus no krasta. Tas bija lielisks multfilmu loģisks izskaidrojums, bet īstie biologi tikko pārbaudīja realitāti: Flipera grandiozais atgriešanās nekad nenotiks. Saskaņā ar jaunu plaša mēroga pētījumu, delfīni, kosatki un to radinieki ir pārvarējuši evolucijas barjeru ar vienvirziena kustību, kas tos uz visiem laikiem ieslēdz zem ūdens. Tagad mēs varam būt droši, ka viņi nekad neiekaros pasauli (vai vismaz sauszemes).
Saturs
Ceļš uz āru — un kāpēc tas neiet abos virzienos
Pirmie zīdītāji izkāpa uz sauszemes aptuveni pirms 360 miljoniem gadu, pēc tam daži atkritēji atkal ienira atpakaļ. Jūras govis iepeldēja siltos seklūdens apgabalos, bet roņi turēja pirkstus viļņos.
Zobainie un bārdainie vaļi izvēlējās riskēt, apmainot ķepas pret peldplēvēm un plaušas pret dziļūdens dzinējiem. Šī klasiskā spēle izvirzīja jautājumu, kas gadu desmitiem mocīja evolūcijas biologus: vai pilnībā jūras zīdītājs kādreiz varēs mainīt kursu, atkal izaudzēt kājas un pastaigāties pa pludmali?
5635 ģimenes stāstu apstrāde
Lai to noskaidrotu, Bruna Farina un viņas kolēģi no Fribūras Universitātes apkopoja datus par dzīves vidi, anatomiju un DNS visiem šobrīd dzīvojošajiem zīdītājiem, kā arī vairākiem nesen izmirušajiem sugām – kopumā 5635 sugām. Viņi ievadīja šīs īpašības Bejesa evolūcijas modelī, kas pieļauj pārejas abos virzienos, un pēc tam izsekoja, kuru virzienu izvēlas matemātika.
Atbilde izrādījās ļoti vienpusēja: tiklīdz zars pāriet uz tīri ūdens dzīvesveidu, varbūtība atgriezties pie tā ir tuvu nullei. No statistiskā viedokļa modelis noraidīja pretējus kustības ar varbūtību vairāk nekā 100:1.
Radīts zilajam
Kāpēc lokauts? Sāksim ar ķermeņa uzbūvi. Delfīna-afalīna priekšējās ekstremitātes ir cietas hidrosprādzes; sīkie iegurņa paliekas peld zem tauku slāņiem. Tā mugurkauls izliecas uz augšu un uz leju kā milzīga atsperes, kas kustina muskuļoto asti, kura sver vairāk nekā divi NFL kvaterbeki. Pat dzimšana izskatās citādi: mazuļi parādās ar asti uz priekšu, lai nepazustu. Šī mehānisma pārveidošana, lai pielāgotos gravitācijai, ceļgaliem un tuksneša karstumam, izmaksātu dārgāk nekā pilnīgi jauna dzīvnieka radīšana.
Evolūcija mīl speciālistus, kamēr vide nemainās. Gigantiskie ķermeņi saglabā siltumu aukstajos jūros, bet patērē daudz kaloriju. Galvaskausi, kas aprīkoti ar hidrolokatoriem, satur gaisa kabatas, kas uz sauszemes sadalītos gabalos. Tie paši pielāgojumi, kas padara vaļveidīgos par nepārspējamiem medniekiem okeānā, jebkurā citā vidē kļūst par slogu kājām.
Sprinfīldas ieņemšana? Aprēķināsim.
Vai kosatka spēj pietiekami ilgi rāpot pa pludmali, lai apdraudētu visu Sprinfīldas populāciju? Astoņtonnu mātīte, vienkārši stāvot uz vietas, pieliek gandrīz četras reizes vairāk pūļu nekā uz sauszemes; pievienojiet tam griezes momentu no spuru vēzieniem, un jūs redzēsiet, kā krūšu kurvja kauli tiks sasmalcināti, pirms kosatka sasniegs krastmalu. Scenāristu komanda pelna pieci par iztēli un divi par biomehāniku.
Izņēmums, kas apstiprina noteikumu
Pusūdens zīdītāji joprojām dala savu dzīves telpu starp ūdeni un sauszemes. Roni dzimst uz smilšainām sēkļiem; jūras ūdeles snauda aļģu krūmos. To skeleta izmaiņas ir mazāk izteiktas, dzīvesveids ir elastīgāks, un modelis liecina, ka tās saglabā vismaz nelielu daļu no pilnvērtīgas sauszemes dzīves, lai gan neviens no tām negaida spēju skriet maratonu. Savukārt vaļveidīgie, gluži pretēji, šo daļu zaudēja apmēram pirms 45 miljoniem gadu un izmeta atslēgu dziļumos.
Farinas komanda norāda, ka evolūcijai nav pogas “dzēst”; sarežģīti pazīmju kopumi reti atgriežas pagātnē. Populārzinātnē to sauc par Dollo likumu, nosauktu par godu beļģu paleontologam, kurš ironiski norādīja, ka suga nekad neatgriežas “tieši iepriekšējā stāvoklī”. Vaļi un delfīni ir spilgts šī likuma apstiprinājums.
Tātad, paceliet glāzes par sapni par runātīgiem delfīniem, kas iekārto savas mājas uz sauszemes; evolūcija jau ir ierakstījusi viņu pasēs zīmogu „tikai okeāns”. Nākamreiz, kad redzēsiet atkārtotu Springfīldas sāls sacelšanos, izbaudiet haosu un pēc tam atslābinieties. Viss, ko redzēsiet pie krasta, būs ziņkārīgs roņš, kas vienkārši atnācis sildīties saulē.
