Žinduolių iškilimas

Виникнення живих організмів

Ковчег знань · Земля крізь час

ссавців
розквітСвіт після
удару

Ссавці та їхні близькі родичі вже лазили, плавали й шукали нову їжу, коли Землею ходили динозаври. Потім глобальна катастрофа змінила те, які гілки вижили та на що могли перетворитися їхні нащадки.

Давнє корінняВиживання та відновленняСуходіл, повітря та 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
Схематичне зображення вимирання та подальшого урізноманітнення. Хрестики позначають вимерлі еволюційні лінії; гілки не відповідають названим видам, а масштаб часу не дотримано.
Раніше ніж 66 мільйонів років тому

Ссавці та їхні близькі родичі вже жили в різноманітних середовищах і харчувалися різною їжею.[2]

66 мільйонів років тому

Удар Чиксулубського астероїда на межі крейдового та палеогенового періодів порушив клімат і харчові мережі.[4]

Приблизно 52 мільйони років тому

Кажани раннього еоцену вже мали крила, необхідні для активного польоту.[9]

Початок був набагато раніше

Уявіть прогулянку лісом до падіння астероїда. Найбільші тварини, можливо, привернули б усю увагу, але придивіться: серед гілок, коріння та берегів струмків уже вирувало життя дрібніших ссавців.

«Розквіт ссавців» був масштабним продовженням історії, що вже розпочалася. Щоб зрозуміти її, нам треба простежити три пов’язані історії: на що ссавці вже були здатні, як деякі з них пережили катастрофу, що погубила багатьох інших, і як наступні покоління урізноманітнювалися разом зі змінами екосистем.

01
Давня та розмаїта спадщина

До астероїда

Історія ссавців сягає синапсидів–еволюційної лінії, окремої від тієї, до якої належать динозаври. У пізньому тріасі та ранній юрі ранні ссавцеподібні вже жили поруч із динозаврами. Серед них були такі тварини, як Morganucodon, близькі до лінії предків ссавців, але не належні до коронної групи, що охоплює всіх сучасних ссавців та їхнього останнього спільного предка.[1]

Скам’янілості свідчать, що анатомія ссавців сформувалася впродовж тривалої послідовності змін. Щелепи, зуби, кінцівки та кістки, важливі для слуху, зберігають різні частини цієї історії. Дата появи «першого ссавця» частково залежить від того, яку еволюційну групу ми маємо на увазі.[1]

Малий розмір не означав одноманітності

Багато мезозойських ссавців та їхніх близьких родичів були малими, проте їхні способи життя різнилися. Одні лазили, інші ширяли або частину часу проводили у воді. Їхнє розмаїття почало зростати задовго до вимирання непташиних динозаврів.[2]

Серед дерев

Представник групи Mammaliaformes юрського періоду Maiopatagium був пристосований до планерування. Його схожість із летягою відображає подібний спосіб пересування, а не належність до родини вивіркових.[2]

Біля води

Castorocauda мала характерну для групи Mammaliaformes анатомію та була пристосована до напівводного способу життя. Плавання й пошук їжі на узбережжі були частиною цієї історії задовго до появи китів.[2]

Неочікувана їжа

У викопній рештці крейдового ссавця Repenomamus у ділянці шлунка збереглися рештки молодого динозавра. Це свідчить, що деякі ссавці їли динозаврів; самі ці рештки не дають змоги визначити, чи динозавра вполювали, чи ссавець живився падлом.[3]

02
Перш ніж відкрилися нові можливості, треба було вижити

Ссавцям також загрожувало вимирання

Приблизно 66 мільйонів років тому удар Чиксулуба спричинив глобальну кризу. Речовини, що потрапили в атмосферу, зменшили кількість сонячного світла, яке досягало поверхні, і охолодили її, порушивши фотосинтез і залежні від нього харчові мережі. Дослідження й далі уточнюють, як пил, сажа та сірковмісні речовини спричинили зиму після удару.[4]

Для ссавців це спершу було лихом і лише згодом — можливостями, що відкрилися. Дослідження скам’янілостей Північної Америки виявило значні втрати видів і показало, що численні, широко розповсюджені види мали більше шансів вижити, ніж рідкісні. Його результати описують конкретну вибірку скам’янілостей, а не єдину оцінку масштабів вимирання, застосовну до всього світу.[5]

Лінії, що вижили, згодом урізноманітнювалися у світі з іншими угрупованнями та меншою кількістю великих наземних конкурентів. Цей процес залежав від відновлення харчових ресурсів, укриттів і відповідних умов довкілля. Після вимирання тварини придатне, функціональне середовище існування для її наступника не з’являється миттєво.

03
Ранній палеоцен зблизька

Мільйон років відновлення

Датовані скам’янілості ссавців і рослин із місцевості Коррал-Блаффс у штаті Колорадо показують етапи відновлення протягом першого мільйона років після вимирання.[6]

  1. Приблизно за
    100 000 років

    Різноманіття видів відновлюється

    Кількість видів ссавців подвоїлася, а найбільша маса тіла наблизилася до рівня, який був до вимирання.

  2. Приблизно через
    300 000 років

    Змінюються розміри й харчування

    Найбільша маса тіла потроїлася порівняно з попередньою фауною раннього палеоцену; водночас з’явилися нові харчові спеціалізації та збільшилася кількість видів рослин.

  3. Приблизно через
    700 000 років

    З’являється більше великих ссавців

    Поява більшої кількості великих ссавців збіглася з першими знайденими в цій місцевості слідами бобових рослин — представників родини Fabaceae.

Зазначені приблизні проміжки часу після вимирання K–Pg стосуються конкретно місцевості Коррал-Блаффс.[6]

Рослини й тварини змінювалися разом

Зміни клімату, рослинності та ссавців відбувалися одночасно. Це дає підстави припускати зв’язок між ними, але не доводить, що збільшення розмірів тіла було спричинене лише бобовими рослинами.[6]

Уявіть, що поєднують ці породи: зуб тварини, листок рослини, що росла в її середовищі, і датований шар, який дає змогу визначити вік обох. Історія, що вимальовується, розповідає про цілі спільноти, а не про окремих ссавців, які ставали більшими у порожнечі.

04
Нові можливості · мінливі обмеження

Більші — а часом і дрібніші

Однією з помітних змін після вимирання стало розширення меж розмірів тіла ссавців. На кількох континентах протягом наступних мільйонів років верхня межа розмірів тіла наземних ссавців значно зросла. Це була широка еволюційна тенденція, а не раптове перетворення дрібних тварин, що вижили, на велетнів.[7]

Крім того, найбільший розмір тіла показує лише частину картини. У фауні можуть з’явитися кілька дуже великих рослиноїдних тварин і водночас зберегтися багато дрібних видів. Поява більших ссавців не означає, що кожна еволюційна лінія збільшилася або що малий розмір тіла перестав бути ефективним пристосуванням.

Гарячіший світ міг бути сприятливішим для дрібніших тварин

На початку еоцену, приблизно 56 мільйонів років тому, під час палеоцен-еоценового термічного максимуму світовий клімат значно потеплішав. Зуби раннього коня Sifrhippus, знайдені у Вайомінгу, свідчать, що розрахункова маса тіла зменшилася приблизно на 30 % за близько 130 000 років, а згодом, коли це явище слабшало, знову зросла.[8]

05
Спільна спадщина, різні шляхи

Пристосування до життя в повітрі й воді

Активний політ

Кажани вже мали крила

Вже приблизно 52 мільйони років тому в еоценових лісах жили кажани з повністю розвиненими крилами. Скелети, знайдені у формації Грін-Рівер у штаті Вайомінг, зокрема й Icaronycteris gunnelli, розкривають ранній етап різноманіття кажанів, коли активний політ уже розвинувся.[9]

Ці знахідки не показують ані першого кажана, ані всіх проміжних етапів, що привели до польоту. Ранні кажани вже поширилися в різних регіонах, тож найдавніший з відомих скелетів дає змогу зазирнути в історію, яка вже тривала на той час.

Планерування й активний політ — це різні способи пересування в повітрі. Те, що в юрському періоді жили тварини з групи Mammaliaformes, здатні до планерування, не означає, що вони є відомими предками кажанів.[2][9]

Від узбережжя до відкритого океану

Кити зберегли ознаки свого походження від ссавців

Кити виникли в гілці парнокопитних ссавців. Їхній викопний родич Indohyus мав характерні особливості вух і зубів та щільні кістки кінцівок, а хімічні дані тлумачать як свідчення того, що він також заходив у воду. Це близький родич ранніх китів, а не підтверджений прямий предок.[10]

Інші еоценові скам’янілості свідчать про тварин, здатних пересуватися суходолом, і пізніші форми, пристосовані до постійного життя в морі. Наземний Pakicetus і суто водний Dorudon ілюструють різні етапи цього переходу. Dorudon мав ласти й значно зменшені задні кінцівки. Не слід вишиковувати цих тварин у ланцюг прямих предків, наче це доведено.[11]

Begemoti – найближчі живі родичі китів. Цей зв’язок ґрунтується на спільних предках: кити не походять від сучасних бегемотів.[10]

Ширший погляд

Крило кажана й плавець кита належать нащадкам наземних ссавців. Їхні історії показують, як успадковану анатомію можна пристосувати до дуже різних способів життя. Жодне з цих перетворень не було просто зайняттям незмінної ролі, залишеної птерозавром чи морською рептилією.

06
Живі гілки та втрачені родичі

Безліч історій ссавців

У звичному викладі часто простежують історію плацентарних ссавців до коней, хижих, китів і приматів. Інші гілки — не менш важлива частина еволюції ссавців. Сьогодні збереглися три основні групи з різною історією розмноження та спільними давнішими предками.

Три сучасні групи ссавців[1]
Група Приклади Корисний зв’язок
Однопрохідні Качкодзьоб і єхидни Ссавці, які відкладають яйця й годують дитинчат молоком.[14]
Сумчасті Опосуми, кенгуру, коали Частина Metatheria — ширшої гілки, що охоплює сумчастих і їхніх найближчих вимерлих родичів.[12]
Плацентарні ссавці Кажани, кити, гризуни, примати та багато інших Велика сучасна гілка, раннє відокремлення якої та подальше урізноманітнення можна вивчати за допомогою скам’янілостей і геномів.[17][18]

Родичі сумчастих перетнули мінливий світ

У деяких частинах Північної Америки пізньої крейди метатерії були різноманітними й численними. На межі крейди й палеогену вони зазнали значних втрат. Тому їхнє подальше поширення відображає як вимирання та географію, так і подальше урізноманітнення.[12]

Зазвичай вважають, що предки сучасних австралійських сумчастих прибули з Південної Америки через Антарктиду, коли південні континенти ще були з’єднані. Генетичні зв’язки допомагають відтворити цю історію, хоча відповідний літопис скам’янілостей досі неповний.[13]

Навіть успішна гілка може вимерти

Багатогорбкуваті були довговічною групою з різноманітним раціоном і спеціалізованими зубами. Їхня адаптивна радіація почалася задовго до удару астероїда і тривала через межу геологічних періодів. Вони не були гризунами, навіть коли їхні екологічні ролі здавалися схожими.[15]

Причини їхнього остаточного вимирання досі досліджують. Було висунуто гіпотезу про конкуренцію з гризунами, однак новий аналіз північноамериканських скам’янілостей наголошує на різних зв’язках із лісами та важливості змін довкілля. Просте витіснення «кращими» ссавцями не є доведеним поясненням.[16]

Ці історії не дають змоги звести все до єдиного списку переможців і переможених. Доля еволюційної лінії залежить від того, де вона живе, що успадковує і з якими змінами стикається.

07
Походження, перші появи та екологічна диверсифікація

Як читати еволюційний годинник

Викопні рештки показують, хто жив у той час

Викопна рештка, яку надійно віднесено до еволюційної лінії, свідчить, що на той час ця лінія вже існувала. Перша відома поява не обов’язково є моментом її виникнення: давніші популяції могли не залишити решток, які вдалося виявити, а щойно відокремлені лінії спочатку можуть бути схожими.

У дослідженні 2023 року моделювали виявлення викопних решток, щоб врахувати прогалини в літописі. Зроблено висновок, що плацентарні ссавці виникли в пізній крейді, а кронові групи сучасних рядів з’явилися приблизно під час вимирання або після нього. Це оцінка за моделлю, а не однозначне свідчення того, що викопні рештки всіх сучасних рядів знайдено в шарах до падіння астероїда.[18]

Геноми допомагають оцінити час розгалуження

Відмінності в ДНК сучасних тварин, проаналізовані за допомогою еволюційних моделей і калібрування за викопними рештками, допомагають оцінити час розділення предкових популяцій. Аналіз геномів 241 плацентарного ссавця, проведений у 2023 році, виявив події розгалуження як до межі крейди й палеогену, так і невдовзі після неї.[17]

Різні набори даних, моделі та інтерпретації викопних решток можуть давати різні дати. Найважливіше розрізняти, коли лінії розділилися і коли їхні нащадки стали чітко відрізнятися розміром, анатомією чи екологічною нішею. Ці події не обов’язково відбувалися одночасно.

Що означає «адаптивна радіація»?

Це описує урізноманітнення еволюційної лінії на форми, пов’язані з різними екологічними нішами. Дослідники можуть вивчати зміни кількості видів, анатомії, розмірів тіла чи раціону; ці показники не обов’язково зростають разом. Багатогорбкові ссавці — один із прикладів: зміни різноманіття зубів і розмірів тіла свідчать про урізноманітнення ще до кінця крейдяного періоду.[15]

08
Екосистема — це більше, ніж її найбільші тварини

Що насправді означає відновлення

Кайнозой часто називають «епохою ссавців», адже ссавці посіли чимало помітних ніш на суші, а згодом — у повітрі й морях. Однак екосистеми лісів і океанів ніколи не формували самі лише ссавці. Рослини, комахи, птахи й безліч інших організмів також були частиною мінливих угруповань.

Дані викопних решток дають змогу відрізнити темп катастрофи від темпу процесів, що відбуваються після неї. Раптова подія може знищити еволюційні лінії, а екологічне відновлення триває від тисяч до мільйонів років. Виникають нові види й угруповання, але вимерлі види не повертаються.

Те, що цей процес із геологічного погляду називають швидким, не означає, що в масштабах людського життя це швидке виправлення завданої шкоди. Піднесення ссавців свідчить і про здатність життя змінюватися, і про довготривалі наслідки вимирання.

Nuo senovės gyvybės iki nepažįstamos ateities

Smūgis pakeitė gyvybės raidos galimybes

Dar iki jo žinduolių istorija jau buvo turtinga. Po jo išlikusios evoliucinės šakos įvairėjo atsikuriančiuose miškuose, kintant klimatui ir mezgantis naujiems ekologiniams ryšiams. Vieni žinduoliai stambėjo, kiti smulkėjo, o dar kiti ilgainiui ėmė judėti oru arba gyventi vien jūroje.

Smūgis iš kosmoso pakeitė gyvybės Žemėje raidą. Norint suprasti žinduolių iškilimą, reikia kartu matyti abi šios istorijos puses: nutrūkusias gyvybes ir labai skirtingus pasaulius, susiformavusius vėliau.

Šaltiniai ir papildoma literatūra

Moksliniai straipsniai ir institucijų ištekliai patikrinti 2026 m. rugsėjį. Datos ir kūno dydžio įverčiai yra apytiksliai; regioniniai fosilijų duomenys ir evoliucijos modeliai turi ribotumų, į kuriuos svarbu atsižvelgti aiškinant platesnę istoriją.

  1. Meng (2014) — Kinijos mezozojaus žinduoliai: reikšmė žinduolių filogenijai ir ankstyvajai evoliucijaiMammaliaformes grupės atstovai, vainikinės grupės žinduoliai ir įvairialypiai ankstyvieji fosilijų duomenys.
  2. Vašingtono universitetas (2019) — Žinduoliai ir jų giminaičiai klestėjo bei įvairėjo „dinozaurų amžiuje“Ekologinės įvairovės didėjimo iki K–Pg išnykimo tyrimai, apimantys laipiojančias, sklandančias ir plaukiojančias formas.
  3. Hu ir kt. (2005) — Stambūs mezozojaus žinduoliai mito dinozaurų jaunikliaisTiesioginiai įrodymai – dinozaurų liekanos, rastos šios genties atstovo skrandžio srityje: Repenomamus.
  4. Senel ir kt. (2023) — Smulkios silikatinės dulkės palaikė Čiksulubo smūgio sukeltą žiemąAtmosferos modeliavimas, siejantis smūgio išsviestą medžiagą su atšalimu ir sutrikusia fotosinteze.
  5. Longrich, Scriberas і Wills (2016) — Масштабне вимирання ссавців і швидке відновлення на крейда-палеогеновій межіДослідження регіональних втрат ссавців, виживання, відновлення та впливу формування вибірки.
  6. Lyson та ін. (2019) — Унікальні дані про відновлення континентальної біоти після крейда-палеогенового масового вимиранняВерсія дослідження місцевості Corral Bluffs із поясненнями, що пов'язує датовані скам'янілості ссавців і рослин.
  7. Smith та ін. (2010) — Еволюція найбільших розмірів тіла наземних ссавцівЗростання найбільших розмірів тіла ссавців і їхні подальші обмеження на різних континентах.
  8. Secord та ін. (2012) — Еволюція найдавніших коней під впливом зміни клімату під час палеоцен-еоценового термічного максимумуСкам'янілі зуби та оцінки змін маси тіла ранніх коней у період потепління та подальшого відновлення.
  9. Rietbergen та ін. (2023) — Найдавніші відомі скелети кажанів та їхнє значення для зростання різноманіття еоценових кажанівСкелети кажанів раннього еоцену та межі того, що можна встановити за їхнім віком.
  10. Thewissen та ін. (2007) — Кити походять від водних парнокопитних еоценової епохи в ІндіїIndohyus, ранні родичі китів і свідчення водного способу життя.
  11. Національний музей природознавства Смітсонівського інституту — Анімація еволюції китівПоказано анатомічні відмінності між ранніми китами, що ходили, та пізнішими формами, які жили лише у воді.
  12. Williamson, Brusatte і Wilson (2014) — Походження та рання еволюція ссавців-метатеріїв: дані крейдового періодуІсторія родичів сумчастих до удару та їхнього вимирання.
  13. Nilsson та ін. (2010) — Відстеження еволюції сумчастих за допомогою давніх геномних вставок ретропозонівГенетичні дані, що допомагають зрозуміти спорідненість сумчастих і їхнє поширення в Південній півкулі.
  14. Музей палеонтології Каліфорнійського університету — Знайомство з однопрохіднимиСсавці, що відкладають яйця, та їхні спільні риси з іншими ссавцями.
  15. Wilson та ін. (2012) — Адаптивна радіація багатогорбкуватих ссавців до вимирання динозаврівЗростання різноманітності раціону й анатомії, що почалося задовго до межі K–Pg.
  16. Burger (2026; онлайн — 2025) — Порівняльна просторова палеоекологія еоценових багатогорбкуватих і гризунівДослідження зв'язків із лісами та пояснень вимирання багатогорбкуватих, які конкурували за ресурси.
  17. Foley та ін. (2023) — Геномна часова шкала еволюції плацентарних ссавцівОцінки часу розходження еволюційних гілок на основі порівняння геномів 241 плацентарного ссавця.
  18. Carlisle та ін. (2023) — Часова шкала урізноманітнення плацентарних ссавців на основі байєсівського моделювання даних про скам'янілостіСтатистичне тлумачення знахідок скам'янілостей і прогалин у даних про відомі скам'янілості.
Продовжуйте досліджувати історію Землі
Grįžti į tinklaraštį