Žinduolių iškilimas

Расцвет млекопитающих

Арка знаний · Земля в потоке времени

млекопитающих
расцветМир, изменившийся
после удара

Млекопитающие и их близкие родственники уже лазали, плавали и искали новую пищу, когда по Земле ходили динозавры. Затем глобальная катастрофа изменила то, какие ветви выжили и кем могли стать их потомки.

Древние корниВыживание и восстановлениеСуша, воздух и море
Išnykimas pertraukia jau išsišakojusią istoriją Koncepcinėje iliustracijoje parodytos kelios žinduolių evoliucinės linijos iki kreidos–paleogeno išnykimo. Kai kurios ties šia riba nutrūksta, kitos tęsiasi ir vėliau šakojasi. Dalis vėlesnių šakų taip pat nutrūksta. Tai nėra konkrečių rūšių rekonstrukcija ar kiekybinė laiko juosta. PRIEŠPO 66 mln. metų Kreidos–paleogeno išnykimas Ilga istorijaDaug skirtingų baigčių
Схематичное изображение вымирания и последующего разнообразия. Крестики обозначают исчезнувшие эволюционные линии; ветви не соответствуют названным видам, масштаб времени не соблюдён.
Более 66 миллионов лет назад

Млекопитающие и их близкие родственники уже обитали в самых разных местах и питались разной пищей.[2]

66 миллионов лет назад

Удар Чиксулубского астероида на границе мела и палеогена нарушил климат и пищевые сети.[4]

Около 52 миллионов лет назад

У летучих мышей раннего эоцена уже были крылья, необходимые для активного полёта.[9]

Истоки уходят гораздо дальше в прошлое

Представьте себе прогулку по лесу до падения астероида. Крупнейшие животные, возможно, сразу привлекли бы всё внимание, но присмотритесь: среди ветвей, корней и берегов ручьёв уже кипит жизнь мелких млекопитающих.

«Расцвет млекопитающих» стал масштабным продолжением уже начавшейся истории. Чтобы её понять, нам нужно проследить за тремя связанными историями: что млекопитающие уже умели, как некоторые из них пережили катастрофу, погубившую многих других, и как последующие поколения разнообразились по мере изменения экосистем.

01
Древнее и разнообразное наследие

До астероида

История млекопитающих восходит к синапсидам– эволюционной линии, отдельной от той, к которой относятся динозавры. В позднем триасе и ранней юре ранние маммалиаформы уже жили рядом с динозаврами. Среди них были такие животные, как Morganucodon, близкие к линии предков млекопитающих, но не входившие в кроновую группу, охватывающую всех современных млекопитающих и их последнего общего предка.[1]

Окаменелости показывают, что анатомия млекопитающих складывалась в ходе длительной последовательности изменений. Челюсти, зубы, конечности и кости, важные для слуха, сохранили разные части этой истории. Дата появления «первого млекопитающего» отчасти зависит от того, какую эволюционную группу мы имеем в виду.[1]

Маленький размер не означал однообразия

Многие мезозойские млекопитающие и их близкие родственники были небольшими, но их образ жизни различался. Одни лазали, другие парили или часть времени проводили в воде. Их разнообразие начало увеличиваться задолго до вымирания нептичьих динозавров.[2]

Среди деревьев

Представитель группы Mammaliaformes юрского периода Maiopatagium был приспособлен к планированию. Его сходство с летягой отражает схожий способ передвижения, а не принадлежность к семейству беличьих.[2]

У воды

У Castorocauda была характерная для группы Mammaliaformes анатомия, и она была приспособлена к полуводному образу жизни. Плавание и поиск пищи у берегов вошли в эту историю задолго до появления китов.[2]

Неожиданная пища

В окаменелости млекопитающего мелового периода Repenomamus в области желудка сохранились останки молодого динозавра. Это свидетельствует о том, что некоторые млекопитающие ели динозавров; сами по себе эти останки не позволяют определить, была ли добыча убита или млекопитающее питалось падалью.[3]

02
Прежде чем воспользоваться новыми возможностями, нужно было выжить

Млекопитающим тоже грозило вымирание

Около 66 миллионов лет назад удар Чиксулуба вызвал глобальный кризис. Попавшие в атмосферу вещества уменьшили количество солнечного света, достигавшего поверхности, и охладили её, нарушив фотосинтез и зависимые от него пищевые сети. Исследования продолжают уточнять, как пыль, сажа и содержащие серу вещества способствовали вызванной ударом зиме.[4]

Для млекопитающих это сначала стало катастрофой и лишь позднее открыло экологические возможности. Исследование ископаемых в Северной Америке выявило значительные потери видов и показало, что у многочисленных и широко распространённых видов было больше шансов выжить, чем у редких. Его результаты описывают конкретную выборку ископаемых, а не масштаб вымирания, применимый ко всему миру.[5]

Сохранившиеся эволюционные линии позднее разнообразились в мире, где существовали другие сообщества и было меньше крупных наземных конкурентов. Этот процесс зависел от восстановления пищевых ресурсов, укрытий и подходящих условий среды. После вымирания животного подходящая для его сменщика функционирующая среда обитания не возникает мгновенно.

03
Ранний палеоцен крупным планом

Миллион лет восстановления

Датированные окаменелости животных и растений из местонахождения Коррал-Блаффс в штате Колорадо раскрывают этапы восстановления в течение первого миллиона лет после вымирания.[6]

  1. Примерно за
    100 000 лет

    Разнообразие видов восстанавливается

    Число видов млекопитающих удвоилось, а максимальная масса тела приблизилась к уровню, существовавшему до вымирания.

  2. Примерно через
    300 000 лет

    Меняются размеры и питание

    Максимальная масса тела утроилась по сравнению с более ранней фауной раннего палеоцена; одновременно появились новые пищевые специализации и увеличилось число видов растений.

  3. Примерно через
    700 000 лет

    Появляется больше крупных млекопитающих

    Появление большего числа крупных млекопитающих совпало с обнаружением первых в этом местонахождении следов бобовых растений.

Указанные приблизительные интервалы после вымирания K–Pg относятся конкретно к местонахождению Коррал-Блаффс.[6]

Растения и животные менялись вместе

Изменения климата, растительности и млекопитающих происходили одновременно. Это позволяет предположить, что они были связаны, но не доказывает, что увеличение размеров тела было вызвано исключительно бобовыми растениями.[6]

Представьте, что связывают эти породы: зуб животного, лист растения, росшего в его среде обитания, и датированный слой, позволяющий определить возраст обоих. Проявляющаяся картина рассказывает о целых сообществах, а не об отдельных млекопитающих, становившихся крупнее в пустом мире.

04
Новые возможности · меняющиеся ограничения

Крупнее - а порой и мельче

Одним из заметных изменений после вымирания стало расширение пределов размеров тела млекопитающих. На нескольких континентах в последующие миллионы лет верхняя граница размеров наземных млекопитающих значительно повысилась. Это была общая эволюционная тенденция, а не внезапное превращение мелких выживших животных в гигантов.[7]

Кроме того, максимальный размер тела раскрывает лишь часть картины. В фауне может появиться несколько очень крупных травоядных, а множество мелких видов при этом сохранится. Появление более крупных млекопитающих не означает, что увеличилась каждая эволюционная линия или что мелкий размер тела перестал быть эффективным приспособлением.

Более жаркий мир мог быть благоприятнее для мелких животных

В начале эоцена, около 56 миллионов лет назад, во время палеоцен-эоценового термического максимума климат на Земле резко потеплел. Зубы ранней лошади Sifrhippus, найденные в Вайоминге, показывают, что расчётная масса тела снизилась примерно на 30 % за около 130 000 лет, а затем, по мере ослабления этого явления, снова увеличилась.[8]

05
Общее наследие, разные направления

Приспособление к жизни в воздухе и воде

Активный полёт

У летучих мышей уже были крылья

Уже около 52 миллионов лет назад в эоценовых лесах жили летучие мыши с полностью развитыми крыльями. Скелеты, найденные в формации Грин-Ривер в штате Вайоминг, в том числе скелет Icaronycteris gunnelli, раскрывают ранний этап разнообразия летучих мышей, когда активный полёт уже развился.[9]

Эти находки не показывают ни первую летучую мышь, ни все промежуточные этапы, приведшие к полёту. Ранние летучие мыши уже были распространены в разных регионах, поэтому древнейший обнаруженный на сегодняшний день скелет позволяет заглянуть в историю, которая к тому времени уже разворачивалась.

Планирование и активный полёт — разные способы передвижения по воздуху. То, что в юрском периоде жили планирующие представители группы Mammaliaformes, не означает, что они были предками летучих мышей.[2][9]

От побережий до открытого моря

Киты сохранили признаки своего происхождения от млекопитающих

Киты произошли от ветви парнокопытных млекопитающих. Ископаемый родственник китов Indohyus отличается особенностями строения ушей и зубов, а также плотными костями конечностей; химические данные трактуются как свидетельство того, что он также передвигался вброд. Это близкий родственник ранних китов, а не подтверждённый прямой предок.[10]

Другие эоценовые окаменелости указывают на животных, способных передвигаться по суше, и на более поздние формы, приспособившиеся к постоянной жизни в море. Ходивший по суше Pakicetus и полностью водный Dorudon иллюстрируют разные этапы этого перехода. У Dorudon были ласты и сильно редуцированные задние конечности. Не следует выстраивать этих животных в цепочку прямых предков, как будто она доказана.[11]

Бегемоты — ближайшие ныне живущие родственники китов. Эта связь основана на общих предках: киты произошли не от современных бегемотов.[10]

Общая картина

Крыло летучей мыши и плавник кита унаследованы от наземных млекопитающих. Их истории показывают, как унаследованная анатомия может приспосабливаться к совершенно разному образу жизни. Ни одно из этих превращений не было просто занятием неизменной роли, оставленной птерозавром или морской рептилией.

06
Сохранившиеся ветви и утраченные родственники

Многообразие историй млекопитающих

В традиционном изложении часто рассказывают о плацентарных млекопитающих и их эволюции в лошадей, хищных, китов и приматов. Другие ветви - столь же важная часть эволюции млекопитающих. Сегодня сохранились три основные группы с различной историей размножения и общими более отдалёнными предками.

Три современные группы млекопитающих[1]
Группа Примеры Полезная связь
Однопроходные Утконос и ехидны Млекопитающие, откладывающие яйца и выкармливающие детёнышей молоком.[14]
Сумчатые Опоссумы, кенгуру, коалы Часть Metatheria - более широкой ветви, включающей сумчатых и их ближайших вымерших родственников.[12]
Плацентарные млекопитающие Летучие мыши, киты, грызуны, приматы и многие другие Крупная современная ветвь, ранние расхождения и последующее разнообразие которой можно изучать с помощью окаменелостей и геномов.[17][18]

Родственники сумчатых пересекали меняющийся мир

В некоторых районах Северной Америки в позднем мелу метатерии были многочисленными и разнообразными. На границе мела и палеогена они понесли большие потери. Поэтому их последующее распространение отражает как вымирание и географию, так и дальнейшее разнообразие.[12]

Считается, что предки современных австралийских сумчатых попали из Южной Америки через Антарктиду, когда южные континенты ещё были соединены. Генетические связи помогают восстановить эту историю, хотя соответствующая летопись окаменелостей остаётся неполной.[13]

Даже успешная ветвь может вымереть

Многобугорчатые были долгоживущей группой с разнообразным рационом и специализированными зубами. Их адаптивная радиация началась задолго до падения астероида и продолжалась на границе периодов. Они не были грызунами, даже когда их экологические роли казались похожими.[15]

Причины их окончательного вымирания до сих пор изучаются. Выдвигалась гипотеза конкуренции с грызунами, однако новый анализ североамериканских окаменелостей подчёркивает различные связи с лесами и важность изменений окружающей среды. Простое вытеснение «лучшими» млекопитающими не является доказанным объяснением.[16]

Эти истории не позволяют выстроить всех в один ряд победителей и проигравших. Судьба эволюционной линии зависит от того, где она обитает, что наследует и с какими переменами сталкивается.

07
Происхождение, первые появления и экологическое распространение

Как читать часы эволюции

Ископаемые показывают, кто жил в то время

Ископаемое, надёжно отнесённое к эволюционной линии, показывает, что эта линия уже существовала в то время. Первое известное появление линии не обязательно совпадает с моментом её возникновения: более ранние популяции могли не оставить обнаруживаемых останков, а недавно разошедшиеся линии поначалу могут быть похожими.

В исследовании 2023 года моделировали обнаружение ископаемых, чтобы учесть пробелы в летописи. Согласно выводу авторов, плацентарные млекопитающие появились в позднем меловом периоде, а кроновые группы современных отрядов возникли примерно во время вымирания или после него. Это оценка, полученная с помощью модели, а не однозначное обнаружение до удара ископаемых представителей всех современных отрядов.[18]

Геномы помогают оценить время ветвления

Различия в ДНК современных животных, изучаемые с помощью эволюционных моделей и калибровки по ископаемым, позволяют оценить время расхождения предковых популяций. Анализ геномов 241 плацентарного млекопитающего, проведённый в 2023 году, выявил события ветвления как до границы мела и палеогена, так и вскоре после неё.[17]

Разные наборы данных, модели и интерпретации ископаемых могут давать разные датировки. Важно различать, когда линии разошлись и когда их потомки стали явно различаться по размерам, анатомии или экологической нише. Эти события не обязательно происходили одновременно.

Что означает «адаптивная радиация»?

Так называют диверсификацию эволюционной линии, приводящую к появлению форм, связанных с разными экологическими нишами. Исследователи могут изучать изменения числа видов, анатомии, размеров тела или рациона; эти показатели не обязательно меняются одновременно. Многобугорчатые — один из примеров: изменения разнообразия зубов и размеров тела свидетельствуют о диверсификации ещё до конца мелового периода.[15]

08
Экосистема — это больше, чем самые крупные её животные

Что на самом деле означает восстановление

Кайнозой часто называют «веком млекопитающих», поскольку млекопитающие заняли множество заметных экологических ниш на суше, а позднее — в воздухе и морях. Однако ни лесные, ни океанические экосистемы никогда не создавались одними лишь млекопитающими. Растения, насекомые, птицы и бесчисленное множество других организмов тоже были частью меняющихся сообществ.

Данные по ископаемым позволяют отличить скорость катастрофы от темпа последующих процессов. Внезапное событие может уничтожить эволюционные линии, а экологическое восстановление занимает от тысяч до миллионов лет. Возникают новые виды и сообщества, но вымершие виды не возвращаются.

То, что этот процесс считается быстрым с геологической точки зрения, не означает, что с точки зрения человеческой жизни нанесённый ущерб устраняется быстро. Расцвет млекопитающих показывает и способность жизни меняться, и долгосрочные последствия вымирания.

От древней жизни к неведомому будущему

Удар изменил возможности развития жизни

Ещё до этого история млекопитающих была насыщенной. Сохранившиеся после него эволюционные ветви разнообразились в восстанавливающихся лесах, на фоне изменения климата и формирования новых экологических связей. Одни млекопитающие становились крупнее, другие — мельче, а некоторые со временем начали передвигаться по воздуху или жить исключительно в море.

Удар из космоса изменил ход развития жизни на Земле. Чтобы понять возвышение млекопитающих, нужно видеть обе стороны этой истории: прерванные жизни и совершенно разные миры, возникшие позднее.

Источники и дополнительная литература

Научные статьи и материалы учреждений проверены в сентябре 2026 года. Даты и оценки размеров тела приблизительны; у региональных данных по ископаемым и моделей эволюции есть ограничения, которые важно учитывать при интерпретации более широкой истории.

  1. Meng (2014) — Мезозойские млекопитающие Китая: значение для филогении млекопитающих и их ранней эволюцииПредставители группы Mammaliaformes, млекопитающие коронной группы и разнообразные ранние данные ископаемой летописи.
  2. Вашингтонский университет (2019) — Млекопитающие и их родственники процветали и разнообразились в «эпоху динозавров»Исследования роста экологического разнообразия до вымирания на рубеже мела и палеогена, охватывающие лазающие, планирующие и плавающие формы.
  3. Hu и др. (2005) — Крупные мезозойские млекопитающие питались детёнышами динозавровПрямые свидетельства — останки динозавра, найденные в области желудка представителя рода Repenomamus.
  4. Senel и др. (2023) — Мелкая силикатная пыль поддерживала зиму, вызванную ударом ЧиксулубаМоделирование атмосферы, связывающее выброшенный при ударе материал с похолоданием и нарушением фотосинтеза.
  5. Longrich, Scriberas и Wills (2016) — Масштабное вымирание млекопитающих и быстрое восстановление на границе мела и палеогенаИсследование региональных потерь млекопитающих, выживания, восстановления и влияния формирования выборки.
  6. Lyson и др. (2019) — Исключительные данные о восстановлении жизни на континентах после массового вымирания на границе мела и палеогенаВерсия исследования, проведённого в местонахождении Corral Bluffs, с пояснениями, связывающая датированные окаменелости млекопитающих и растений.
  7. Smith и др. (2010) — Эволюция максимального размера тела наземных млекопитающихУвеличение максимального размера тела млекопитающих и последующие ограничения в разных частях света.
  8. Secord и др. (2012) — Эволюция самых ранних лошадей под влиянием изменения климата во время палеоцен-эоценового термического максимумаОкаменевшие зубы и оценки изменений массы тела ранних лошадей в период потепления и последующего восстановления.
  9. Rietbergen и др. (2023) — Самые древние из известных скелетов летучих мышей и их значение для роста разнообразия летучих мышей в эоценеСкелеты летучих мышей раннего эоцена и пределы того, что можно определить по их возрасту.
  10. Thewissen и др. (2007) — Киты произошли от водных парнокопытных в эоцене в ИндииIndohyus, ранние родственники китов и свидетельства водного образа жизни.
  11. Национальный музей естественной истории Смитсоновского института — Анимация эволюции китовПоказаны анатомические различия между ранними китами, ходившими по суше, и более поздними формами, жившими только в воде.
  12. Williamson, Brusatte и Wilson (2014) — Происхождение и ранняя эволюция метатериев: данные мелового периодаРодственники сумчатых до удара и история их вымирания.
  13. Нильссон и др. (2010) — Прослеживание эволюции сумчатых с помощью древних геномных вставок ретропозоновГенетические данные, помогающие понять родственные связи сумчатых и их распространение в Южном полушарии.
  14. Палеонтологический музей Калифорнийского университета — Знакомство с однопроходнымиМлекопитающие, откладывающие яйца, и их общие черты с другими млекопитающими.
  15. Уилсон и др. (2012) — Адаптивная радиация многобугорчатых млекопитающих до вымирания динозавровРасширение разнообразия рациона и анатомического строения, начавшееся задолго до границы K–Pg.
  16. Бургер (2026; онлайн — 2025) — Сравнительная пространственная палеоэкология эоценовых многобугорчатых и грызуновИсследование связей с лесами и конкурирующих объяснений вымирания многобугорчатых.
  17. Фоли и др. (2023) — Геномная шкала времени эволюции плацентарных млекопитающихОценки времени разделения эволюционных ветвей, основанные на сравнении геномов 241 плацентарного млекопитающего.
  18. Карлайл и др. (2023) — Шкала времени диверсификации плацентарных млекопитающих на основе байесовского моделирования данных окаменелостейСтатистическая интерпретация находок окаменелостей и пробелов в данных об известных окаменелостях.
Продолжайте исследовать историю Земли
Вернуться к блогу