29 апреля 2021 года.
Люди появились в Африке вместе с шимпанзе, гориллами и обезьянами. Но сами приматы, судя по всему, появились в другом месте — скорее всего, в Азии, — прежде чем колонизировать Африку. В то время, около 50 миллионов лет назад, Африка представляла собой остров, отделенный от остального мира океаном, так как же туда попали приматы?
Очевидным объяснением является сухопутный мост, но геологические данные в настоящее время говорят против этого. Вместо этого нам остается гораздо более маловероятный сценарий: ранние приматы могли добраться до Африки на плоту, проплыв сотни миль по океану на растительности и обломках.
Когда-то многие ученые считали такое океаническое расселение надуманным и дико спекулятивным. Некоторые до сих пор поддерживают теорию сухопутного моста, либо оспаривая геологические данные, либо утверждая, что предки приматов проникли в Африку задолго до того, как об этом свидетельствует современная летопись окаменелостей, до того, как континенты разделились.
Однако все больше людей сходятся во мнении, что океаническое расселение гораздо более распространено, чем предполагалось ранее. Растения, насекомые, рептилии, грызуны и приматы, как выяснилось, колонизировали островные континенты таким образом, включая удивительный переход через Атлантику, который привел обезьян из Африки в Южную Америку 35 миллионов лет назад. Такие события происходят невероятно редко, но, учитывая огромные промежутки времени, они неизбежно влияют на эволюцию — в том числе и на наше происхождение.
Происхождение приматов
Люди появились на юге Африки между 200 000 и 350 000 лет назад. Мы знаем, что происходим из Африки, потому что генетическое разнообразие там самое высокое, и там же найдено множество окаменелостей первобытных людей.
Наши ближайшие родственники, шимпанзе и гориллы, также родом из Африки, наряду с бабуинами и обезьянами. Но ближайшие живые родственники приматов — летающие лемуры, древесные землеройки и грызуны — все обитают в Азии или, в случае с грызунами, развились там. Окаменелости дают несколько противоречивые свидетельства, но они также позволяют предположить, что приматы возникли за пределами Африки.
Самый древний родственник приматов, пургаториус, жил 65 миллионов лет назад, сразу после исчезновения динозавров. Он родом из Монтаны.
Самые древние настоящие приматы также обитают за пределами Африки. Teilhardina, родственные обезьянам и мартышкам, жили 55 миллионов лет назад на территории Азии, Северной Америки и Европы. В Африке приматы появились позже. Окаменелости, похожие на лемуров, появились там 50 миллионов лет назад, а обезьяноподобные — около 40 миллионов лет назад.
Но Африка отделилась от Южной Америки и стала островом 100 миллионов лет назад, а с Азией соединилась только 20 миллионов лет назад. Если приматы колонизировали Африку в течение 80 миллионов лет, которые континент провел в изоляции, то им нужно было пересечь воду.
Переходы через океан
Идея расселения по океанам занимает центральное место в теории эволюции. Изучая Галапагосские острова, Дарвин увидел лишь несколько черепах, игуан, змей и одно маленькое млекопитающее — рисовую крысу. Дальше в море, на таких островах, как Таити, были только маленькие ящерицы.
Дарвин рассудил, что эти закономерности трудно объяснить с точки зрения креационизма — в таком случае подобные виды должны существовать повсюду, — но они имеют смысл, если виды пересекают воду, чтобы колонизировать острова, и меньшее количество видов выживает, чтобы колонизировать более отдаленные острова.
Он был прав. Исследования показали, что черепахи могут неделями находиться на плаву без еды и воды — вероятно, они плыли по течению, пока не попали на Галапагосы. А в 1995 году игуаны, выброшенные на берег ураганами, оказались на расстоянии 300 км от Галапагос, вполне живые, после того как прокатились на обломках. Вероятно, галапагосские игуаны путешествовали таким образом.
Шансы на такие переходы невелики. Для успешной колонизации необходима удачная комбинация условий — большой заросли растительности, подходящие течения и ветры, жизнеспособная популяция, своевременное приземление. Многие животные, выброшенные на берег, просто умирают от жажды или голода, не доплыв до островов. Большинство так и не выходят на сушу; они исчезают в море, становясь пищей для акул. Вот почему на океанских островах, особенно удаленных, обитает мало видов.
Когда-то к рафтингу относились как к эволюционной новинке: любопытное явление, происходящее в малоизвестных местах вроде Галапагосских островов, но не имеющее отношения к эволюции на континентах. Но с тех пор выяснилось, что плоты растительности или плавучие острова — заросли деревьев, унесенные в море, — на самом деле могут объяснить распространение многих животных по всему миру.
Сплав
Уже давно существует несколько рафтингов с участием приматов. Сегодня на Мадагаскаре обитает разнообразная фауна лемуров. Лемуры прибыли из Африки около 20 миллионов лет назад. Поскольку Мадагаскар был островом со времен динозавров, они, очевидно, сплавлялись по Мозамбикскому каналу шириной 400 километров. Примечательно, что окаменелости свидетельствуют о том, что странный ай-ай перебрался на Мадагаскар отдельно от других лемуров.
Еще более необычным является существование обезьян в Южной Америке: ревунов, паукообразных и мартышек. Они появились 35 миллионов лет назад, опять же из Африки. Им пришлось пересечь Атлантический океан — более узкий тогда, но все равно шириной в 1 500 км. Из Южной Америки обезьяны снова отправились на плотах: в Северную Америку, затем дважды в Карибский бассейн.
Но прежде чем все это могло произойти, приматы должны были попасть в Африку: один из них принес предка лемуров, другой — предка обезьян, приматов и нас самих. Это может показаться неправдоподобным — и до сих пор не совсем понятно, откуда они взялись, — но никакой другой сценарий не соответствует имеющимся данным.
Рафтинг объясняет, как грызуны колонизировали Африку, а затем Южную Америку. Рафтинг, вероятно, объясняет, как Afrotheria, группа, содержащая слонов и аардварков, попала в Африку. Сумчатые, развивавшиеся в Северной Америке, вероятно, перебрались на плотах в Южную Америку, затем в Антарктиду и, наконец, в Австралию. Среди других океанических переходов — мыши в Австралию, тенреки, мангусты и бегемоты на Мадагаскар.
Переходы через океаны — это не подсюжет эволюции, это центральная часть истории. Они объясняют эволюцию обезьян, слонов, кенгуру, грызунов, лемуров и нас. И они показывают, что эволюция не всегда обусловлена обычными, повседневными процессами, но также и причудливыми невероятными событиями.
Макроэволюция
Одним из великих открытий Дарвина была идея о том, что повседневные события — небольшие мутации, хищничество, конкуренция — могут медленно изменять виды, если на это есть время. Но на протяжении миллионов или миллиардов лет происходят редкие, маловероятные и высокоэффективные события — «черные лебеди».
Некоторые из них чрезвычайно разрушительны, например, столкновения с астероидами, извержения вулканов, ледниковые периоды или вирусы, перепрыгивающие с одного носителя на другой. Другие носят созидательный характер, например дублирование генома, перенос генов между многоклеточными видами и рафтинг.
Роль, которую сыграл рафтинг в нашей истории, показывает, насколько сильно эволюция зависит от случая. Если бы все пошло иначе — погода была плохой, море бурным, плот выбросило на необитаемый остров, на берегу поджидали голодные хищники, на борту не было ни одного самца, — колонизация потерпела бы неудачу. Ни обезьян, ни приматов — ни людей.
Похоже, наши предки побили такие шансы, что лотерея Powerball показалась им безопасной ставкой. Если бы все пошло по-другому, эволюция жизни могла бы выглядеть совсем не так, как сейчас. По крайней мере, мы не были бы здесь, чтобы удивляться этому.
Автор — Николас Р. Лонгрич, старший преподаватель палеонтологии и эволюционной биологии, Университет Бата.
