Den Den (письмо в Редакцию): Хотел бы задать три вопроса, возникшие после посещения Музея им. Дарвина в Москве: 1) Как ученые определяют принадлежность к хищникам или нехищникам первых существ на земле, следы которых остались только в окаменелостях (возможность определить по зубам, как я понимаю нет) ? и какие факторы эволиции способствовали появлению хищников или не хищников из простых одноклеточных? 2) Как я понял было два больших вымирания существ - а какова причина первого вымирания? (под вторым я понимаю вымирание динозавров). 3) Очень удивили предки текущих животных - а какие факторы послужили росту хобота у слона? Необходимость поливать себя в жаркую погоду и доставать пищу с деревьев? Заранее спасибо за ответы!
Станислав Дробышевский: 1) Существует огромное количество современных существ, питающихся самыми разными способами. Сравнивая древние останки с современными известными, можно узнать о питании даже по отпечаткам ног, фалангам и рёбрам. Иногда же сохраняется не так мало, и ротовой аппарат более-менее установим, так что тип питания определить вполне можно. Факторы появления хищничества - наличие ресурса, то есть тех, кого можно съесть. Если есть доступная еда, рано или поздно возникнет тот, кто будет её есть. Хищником быть по-своему выгодно, ведь можно получить калорий много и сразу.
2) Я так понимаю, Вы говорите про пермь-триасовое вымирание. Подробно про его причины Вы можете прочитать в книге Еськова "Удивительная палеонтология". А краткая суть такая: материки из единой Пангеи стали расползаться, климат стал меняться, да к тому же появились насекомые с водными личинками, которые выносили фосфор и прочие микроэлементы из вод на водоразделы. В то же время возникли растения с нормальными корнями, которые закрепили почвы, что препятствовало стоку обратно в воды. В сумме, это привело к фитопланктонному кризису (водорослям не хватало микроэлементов), отсюда - зоопланктонный кризис, отсюда - вымирание всех более высоких трофических уровней.
3) Предки слонов были с виду чем-то типа тапира, своим недохоботом они загребали водные растения себе в рот. Дальше - больше, хобот оказался очень полезным многофнкциональным инструментом, вот и вырос до нынешнего великолепия.
Вадим: Пож-та объясните/поправьте: главный (единственный?) носитель наследственной информации цепь ДНК (по крайней мере гены в кодирующей части) можно ассоциировать с описанием набора белков-кирпичей (или инструкций по их изготовлению), из коих строится организм. Где и как в зиготе зашита информация о том, когда, куда и какие белки требуются, т.е. архитектурная схема будущего организма, программа экспрессии генов (вкл/выкл), дифференциации клеток и пр.? В ДНК? Как можно в нескольких миллиардах фактически бинарных значений зашифровать безумно огромный массив информации о структуре организма из триллионов сложно взаимодействующих клеток? Спасибо.
Светлана Боринская: Сама по себе программа развития организма, закодированная в ДНК, не работает. Для ее реализации нужны "запускающие" сигналы, которые поступают из клетки и из внешней среды (для млекопитающих сигналы извне идут через организм матери). "Архитектура" определяется последовательностью включения генов. А эта последовательность, в свою очередь, определяется сигналами от других генов и из цитоплазмы клеток. Сигналы могут поступать в виде регуляторных белков, связывающихся с ДНК и включающих или выключающих гены, или в виде особых маленьких молекул РНК (микроРНК), которые не кодируют белки, но участвуют в регуляции процессов их синтеза. Процесс развития не детерминирован жестко, он вероятностный и основан на командах "если..." =>"сделай так". "Если" - это концентрации белков, микроРНК и некоторых важных метаболитов в клетках, наличие определенных сигнальных молекул, а "сделай так" - это включи/выключи определенные группы генов. Работа конкретных наборов генов ведет к росту, дифференцировке клеток и морфогенезу (перемещению клеток, а также запрограммированной смерти нужных групп клеток).
Последовательная более или менее скоординированная реализация команд и ведет к формированию схемы тела.
Более подробно можно посмотреть в учебниках, например Гилберт С. Биология развития в (3-х томах), его текст доступен в интернете.
Письмо в редакцию : Краткий вопрос Александру Маркову - каковы по его мнению причины, по которым за последние 20 тысяч лет мозг человека стал уменьшаться, ну и главное каким образом, при помощи какого механизма отбора, по его мнению, это могло происходить? Могли ли на этот процесс повлиять трудные, по сравнению с животными, человеческие роды? И действительно ли у человека роды труднее, и опаснее для жизни матери, чем у других млекопитающих?
Александр Марков: Не скажу за всех млекопитающих, но определенно труднее и опаснее, чем у других больших человекообразных обезьян (см., например:
Karen Rosenberg, Wenda Trevathan, 1995. Bipedalism and human birth: The obstetrical dilemma revisited). Теоретически, это обстоятельство может способствовать отбору на уменьшение мозга, равно как и отбору на рождение детей на более ранних стадиях развития. Кроме того, большой мозг требует для своей работы, а главное - для своего развития больших энергетических затрат. Это ведет к росту нагрузки на родителей, и соответственно, к снижению среднего числа детей, которых может вырастить пара родителей. Поэтому следует ожидать, что если по каким-то причинам положительное влияние большого мозга на приспособленность (т.е. на выживаемость и эффективность размножения) снижается, то мозг будет уменьшаться.
Свои соображения по поводу возможных причин уменьшения мозга в последние 20-30 тысячелетий я изложил в книжке "Эволюция человека" (том 2, глава 4). Вот цитата оттуда:
"...Пока в среде не очень много мемов, интеллект резко повышает конкурентоспособность. Однако преимущества высокого интеллекта сглаживаются, когда среда насыщается легкодоступными мемами. Эволюционная редукция интеллекта может иметь место и в том случае, когда зависимость репродуктивного успеха от количества усвоенных мемов становится слабее... По мнению авторов, в современном человечестве наблюдается и то и другое. Поэтому есть все основания ожидать, что если сейчас в человеческой популяции и происходит эволюция разума, то направлена она не в сторону поумнения, а как раз наоборот.
Как ни грустно, но это модельное предсказание подтверждается антропологическими данными. Рекордные показатели среднего объема мозга были достигнуты сапиенсами в начале верхнего палеолита (около 40–25 тыс. лет назад). С тех пор и до сегодняшнего дня средний объем мозга людей если и менялся, то в сторону уменьшения. По данным С. В. Дробышевского, около 27–25 тыс. лет назад средний объем мозга людей начал уменьшаться. Начиная с 10 тыс. лет назад эта тенденция стала особенно заметной. Отчасти это может быть связано с климатическими изменениями, поскольку у нашего вида «имеется хотя и не строгая, но явная закономерность увеличения длины тела и массы мозга в периоды оледенений и уменьшения в периоды потеплений» (Дробышевский, 2010). 10–12 тыс. лет назад как раз началось очередное межледниковье – теплый период между оледенениями. Но возможна и иная интерпретация. Верхнепалеолитическая «культурная революция» привела к резкому увеличению объема полезной информации, передающейся из поколения в поколение путем культурного наследования. Иными словами, люди стали получать гораздо больше ценных знаний и навыков от родителей и соплеменников. Культурная среда так насытилась полезными мемами, что в дальнейшем людям для выживания и успешного воспроизводства, по-видимому, уже не требовался такой высокий интеллект, как прежде. Если не нужно до всего доходить своим умом и огромный объем готовых полезных знаний тебе в детстве взрослые скармливают с ложечки, то можно обойтись и мозгом поменьше, раз уж это такой дорогой орган. То же самое можно сформулировать в более оптимистичной манере: благодаря развитию культуры люди стали использовать свой мозг эффективнее, и поэтому его масса стала менее важна, чем «качество наполнения». Кроме того, по мере развития трудовой специализации знания и навыки распределялись между членами общины. Не обязательно все помнить самому, если в любой момент можно спросить у «специалиста». Все это могло привести к тому, что наметившаяся свыше двух миллионов лет назад эволюционная тенденция к увеличению мозга дала «задний ход» с расцветом культуры."
Вадим: Скажите пожалуйста, есть ли статьи, исследования, научные работы либо хоть какая-то достоверная информация по поводу связи географии и групп крови представителей различных стран / наций / археологических находок древних людей и анализ этой связи.
Светлана Боринская: Исследования географии распределения групп крови были начаты супругами Гиршфельд во время I мировой войны. Они определяли группу крови солдат и заодно спрашивали, откуда те родом.
В 1950-е годы английским исследователем Артуром Мурантом был создан атлас частот разных групп крови у населения разных стран, считающийся классической работой: Mourant A.E., Kopec A.C., Domaniewska-Sobczak K. (1976) The distribution of the human blood groups and other polymorphisms. London: Oxford University Press. 1055 p. (первое издание в 1954 году)
Л.Л.Кавалли-Сфорца, один из известнейших популяционных генетиков мира, использовал данные Муранта в своей книге "История и география генов человека" (Cavalli-Sforza LL, Menozzi P, Piazza A (1992) The History and Geography of Human Genes. New Jersey: Princeton University Press. 413 p.)
Сейчас определение групп крови переходит от серологических методов к прямому анализу ДНК, так что можно ожидать появления более детальных генетических данных. Впрочем, и без этого группы крови относятся к наиболее изученным на популяционном уровне признакам человека.
Для населения бывш. СССР сведения о распределении групп крови обобщены в книге "Генофонд и геногеография народонаселения" (Под редакцией Ю.Г. Рычкова). Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. СПб.: Наука. 2000. 611 c.
Примеры определения групп крови по ДНК в древних останках:
Halverson MS, Bolnick DA. An ancient DNA test of a founder effect in Native American ABO blood group frequencies. Am J Phys Anthropol . 2008 Nov;137(3):342-7.
Sato et al. Polymorphisms and allele frequencies of the ABO blood group gene among the Jomon, Epi-Jomon and Okhotsk people in Hokkaido, northern Japan, revealed by ancient DNA analysis. J Hum Genet . 2010 Oct;55(10):691-6.
Иван Грухин: Добрый день! Уже много было озвучено про различные методы датирования, но мне пока не встречалась информация о быстродействии этих методов. Грубо говоря, сколько проходит времени от помещения образца в анализатор до получения результата у разных методов?
Булат Хасанов: Современные методы измерений (такие как ускорительный масс-спектрометр, например) позволяют определить радиоактивность образца довольно быстро, за часы. Однако перед самим измерением необходимо образец подготовить. В случае радиоуглеродного анализа необходимо отделить углерод образца от постороннего углерода, попавшего в образец, пока тот тысячи лет находился в грунте. А потом этот углерод следует перевести в форму, подходящую для измерительного прибора (например в графит). Для разных материалов методы подготовки проб разные, и время, которое такая подготовка занимает, тоже разное. Для костей, например, оно составляет в среднем около месяца. Для люминесцентных методов датирования важно выделить минерал с подходящими свойствами, например кварц. Такое выделение тоже может занимать недели. У каждого из методов датирования свои особенности, но общее правило такое - само измерение проходит сравнительно быстро (часы - сутки), а вот подготовка проб занимает гораздо более продолжительное время (недели).
У большинства млекопитающих, включая людей, мышей и нарвалов, существуют особые гены, ответственные за рост зубов и клыков. Но иногда природа может быстро «перепрограммировать» живые организмы, и живой пример тому – лишенные острых бивней африканские слоны.
Такие животные встречаются, хоть и весьма редко, в различных регионах континента, но наибольшая популяция проживает в национальном парке Горонгоса в Мозамбике. В течение пятнадцати лет там бушевала гражданская война. Во времена беспорядков расцвело браконьерство, и начали быстро истреблять из-за ценной кости. В такой ситуации гиганты, лишенные бивней, получили неожиданное эволюционное преимущество, сообщает New York Times.
Сейчас в парке проживает около 700 подобных особей, все они женского пола (отметим, что обычно у самок африканских слонов бивни есть, хотя не такие длинные и изогнутые, как у самцов).
Известно, что бивни слонов – это видоизмененные в ходе эволюции верхние резцы. Слоны, лишенные их, часто имеют родичей с такой же аномалией.
В последние годы ученые хорошо изучили генетическую программу, которая отвечает за развитие зубов всех млекопитающих. Оказалось, что генетические дефекты, ведущие к отсутствию или деформации зубов, очень схожи у многих видов.
Так, и у слонов, и у людей присутствует ген wnt10a. Его мутация может привести к тому, что один или несколько зубов просто не формируются. Подобная проблема встречается примерно у 8% населения планеты, а если включить случаи с непрорезавшимися зубами мудрости, то цифра возрастет до 30%.
Вместе с тем эта генетическая программа очень гибка и восприимчива к внешним условиям. Зубы могут принимать разнообразные формы (клыки, резцы, моляры). У некоторых животных они не перестают расти в течение всей жизни, превращаясь в бивни. Кабаны обладают бивнями, загнутыми вверх, у моржей они опущены книзу. Единственный обладатель прямого бивня в природе – нарвал.
Бивни весьма многофункциональны – их применяют для атаки и обороны, сражений во время брачного сезона, моржи используют в качестве «кошек», чтобы выбраться из воды на лед.
Первые плацентарные млекопитающие - предки современных - были небольшими животными, питавшимися преимущественно насекомыми, мелкими ящерицами и другой плотоядной пищей. Главным, что отличало их от живущих ныне, было отсутствие специализации в питании, движении и т. д. Все существующие теперь млекопитающие, например тигр, лошадь, обезьяна, резко отличаются друг от друга специализацией в каком-либо направлении: тигр - явный хищник, лошадь приспособлена к быстрому бегу и питанию травой, кит - для жизни в воде, обезьяна - для лазания по деревьям. Древние млекопитающие не были так односторонне развиты. Они были небольшими животными с маленьким мозгом и неопределенной специализацией. Многие из них сочетали признаки различных отрядов млекопитающих; мы уже говорили, что древние копытные имели признаки хищных, а древние хищные и приматы - признаки насекомоядных.
В первой половине третичного периода шел "распад" однородного царства млекопитающих по разным путям специализации.
Уже в палеогене - 50-60 миллионов лет назад - у древних млекопитающих имелись различия в образе жизни, питании: одни лучше приспосабливались к жизни на суше, другие - в воде, третьи - в воздухе. Одни приспосабливались к хищному образу жизни, другие - к растительноядному.
Появились первые млекопитающие, которые жили в воде: киты и предки тюленей, моржей, сирен. Древние киты были еще небольшими животными в несколько метров длиной. Они имели маленькие передние ноги-плавники. У них было много крупных зазубренных зубов. Современные киты очень разнообразны по строению. Среди них имеются самые большие животные, достигающие 35 метров в длину.
Появились млекопитающие и в воздухе - летучие мыши. Но наибольшего развития млекопитающие, так же как и пресмыкающиеся, достигли на суше. Возникли и широко распространились их виды, разнообразные по размерам и образу жизни.
Древние хищники креодонты приспосабливались к ловле живой добычи, питанию мясом и разгрызанию костей. Тело их сделалось легким и гибким, когти крепкими и острыми, клыки превратились в острые кинжаловидные зубы, а коренные зубы стали режущими.
От древних хищников произошли тюлени, моржи и другие водные хищники, которых называют ластоногими. С другой стороны, некоторые из них дали начало кошкам, собакам, куницам, медведям, барсукам. Наибольшее развитие хищнических особенностей наблюдается у кошек. Медведи и барсуки отчасти вернулись к всеядности, и у них ослабились хищнические особенности.
Древесные насекомоядные дали начало обезьянам, о которых мы будем говорить особо.
Большого развития достигли растительноядные млекопитающие. Предками различных копытных были первичнокопытные, или кондиляртры, которые имели хищнические черты в строении (когтевидные копыта, острые коренные зубы и хорошо развитые клыки). Особенного успеха достигли два отряда копытных, выделившихся из них. Это непарнокопытные и парнокопытные, остатки которых по числу и разнообразию видов занимают первое место среди находок ископаемых млекопитающих. Так как история многих копытных и хоботных млекопитающих хорошо изучена, мы остановимся на ней подробнее.
Всем хорошо известны всего лишь два ныне живущих представителя хоботных млекопитающих - индийский и африканский слоны. А ископаемых хоботных известно около 400 видов. Своеобразные особенности хоботных ярко выражены: это огромные, направленные вперед и различным образом изогнутые передние зубы - резцы. Между ними спускается длинный, мясистый хобот, которым они подносят пищу ко рту и пьют воду. Туловище массивное, толстое, ноги прямые, колонновидные. Рост их достигает 4 метров.
Эти особенности еще не были хорошо выражены у древних хоботных. История их прослежена с эоценовой эпохи до наших дней, то есть в течение 50 миллионов лет.
Самые древние хоботные меритерии (по названию озера Мерис в Египте, около которого найдены их остатки) были величиной с осла; у них был небольшой хобот и две пары несколько удлиненных резцов - будущих бивней. От меритериев получили свое развитие мастодонты и динотерии.
Мастодонты имели массивное, низко посаженное туловище, удлиненную голову с одной илч двумя парами прямых или слабо загнутых бивней. Череп мастодонта имеет значительно более выдающиеся лицевые кости, то есть более удлиненную морду, чем слон. Интересно, что у новорожденных и молодых слонов морда более удлинена, чем у взрослых. Череп взрослого слона имеет крайне укороченную и вдавленную морду, как у бульдогов. Это - обычное явление: молодые животные часто имеют черты сходства с предками, исчезающие в зрелом возрасте. Зубы мастодонтов сильно отличаются от зубов слонов. У слонов имеются на передней части верхней челюсти два огромных боковых резца-бивня. В нижней челюсти соответствующих зубов нет. Далее пропуск зубов - диастема, - и потом идут замечательные коренные. Обе челюсти, верхняя и нижняя, укорочены, а коренные зубы очень велики, и поэтому одновременно в челюстях сидят по одному или по два зуба на каждой стороне, внизу и вверху. Однако слоны имеют в общем 12 коренных зубов, по три в каждой половине верхней и нижней челюсти. Они последовательно вырастают один за другим. Когда первый зуб изнашивается, он проталкивается вперед, на его место надвигается второй, а на место второго по мере его износа - третий. У молодых слонов этим зубам предшествуют три маленьких молочных зуба, которые выпадают один за другим в течение приблизительно первых 15 лет. Первый постоянный коренной появляется на шестнадцатом году жизни, второй лет через 5, а третий - лет через 20 после второго и остается до смерти слона, живущего 100-150 лет. Вторая замечательная особенность коренных зубов слонов - необычайная сложность их строения. У индийского и африканского слонов, у мамонта и других многочисленных ископаемых слонов коренные зубы имеют много узких гребней - до 27, - расположенных поперек коронки зуба. Количество гребней у различных слонов различно.
Древние хоботные вначале были распространены в Африке. Африка была в то время (в первой половине третичного периода - в палеогене) широко соединена с Азией, так как в восточной части тогда не было Средиземного моря. Поэтому потомки древних хоботных - различные мастодонты - переселились в Азию. Как показали исследования советского палеонтолога академика А. А. Борисяка, они имели здесь в начале неогена мощное развитие. Отсюда они расселились в Европу, Северную Америку, Южную Америку и обратно в Африку. Остатки различных мастодонтов найдены на всех материках, за исключением Австралии и Антарктиды. Многочисленные остатки их найдены в южных областях Советского Союза: в Молдавии, на Украине, на Кавказе, в Средней Азии, Казахстане. В Европе и Азии мастодонты вымерли в конце третичного периода (в плиоцене). В Африке они дожили до начала антропогена. В южных частях Северной Америки они жили еще несколько тысяч лет назад, в современную геологическую эпоху, а в Южной Америке дожили до IV века н. э. и были предметом охоты древних индейцев. По образу жизни мастодонты отличались от слонов: они были, в противоположность им, в основном обитателями не лесов (как индийский слои) и лесо-степей (как африканский слон и многие вымершие слоны), а болотистых местностей.
Другое, чем у мастодонтов, направление развития было у удивительных хоботных динотериев, также возникших от древних хоботных. Динотерии имели плоскую голову и пару нижних бивней, круто загнутых вниз. Такие бивни служили, вероятно, для вырывания растений. Эти животные достигали гигантских размеров - до 4-5 метров в высоту. Находки динотериев известны в верхнетретичных отложениях Африки, Азии, Южной Европы (Кавказ, Молдавия, юг Украины).
В неогене некоторые бугорчатозубые мастодонты все более приспособлялись к жизни в озерах, болотах, превратились в платибелодонтов. У пла-тибелодонтов образовалась длинная, расширенная в передней части в виде огромной ложки нижняя челюсть, снабженная парой плоских бивней. Такое орудие было удобно для "черпания", как Лопатой, водных растений. По образу жизни они были подобны гиппопотамам.
Платибелодонты найдены в миоценовых отложениях Кавказа, Монголии; в Северной Америке жили родственные им амбелодоны.
Настоящие слоны ведут свое начало от гребенчатозубых мастодонтов - стегодонтов, - которые стали приспособляться к жизни в лесостепях. Это происходило в плиоценовую эпоху, несколько миллионов лет назад. У стегодонтов постепенно череп становился коротким и высоким, уменьшалось количество зубов, но взамен этого оставшиеся коренные зубы увеличивались, их жевательная поверхность становилась многогребенчатой. Зубы становились, как жернова для перетирания большого количества сухой растительности. В плиоцене и антропогене существовало много видов слонов. На территории Советского Союза были найдены остатки крупных плосколобых слонов, живших в верхнем плиоцене. Далее они последовательно развивались в гигантских южных слонов, трогонтериевых слонов и мамонтов. При этом они постепенно приспособлялись к более холодному климату и к питанию жесткой пищей (сначала степными растениями, а затем полярными злаками, осокой и хвоей) и расселялись все дальше к северу. Наибольшее выражение этого развития мы находим у северных волосатых слонов-мамонтов.
Современные носороги - однорогий индийский носорог с острой верхней губой и двурогий африканский с широким четырехугольным ртом, - так же как и слоны, - жалкие остатки богатой видами и широко распространенной в прошлом группы млекопитающих. От их предшественников в третичных и четвертичных отложениях сохранилось много скелетов, костей и зубов. Очень много остатков древнейших носорогов было найдено в Центральной Азии, которая была, по-видимому, центром их происхождения и развития. В степях и пустынях Казахстана и Монголии было найдено много остатков различных носорогов.
В древнетретичное время многие носороги были небольшими, величиной с теленка, и, что самое интересное, не имели рогов. Это были безрогие носороги. Они были более стройные и подвижные животные, чем их потомки. Остальные особенности их скелета и зубов показывают нам, что это без сомнения носороги. Однако наряду с мелкими примитивными носорогами в Азии были найдены носороги-гиганты. Они также имели примитивные черты в строении, были безрогими, но по размерам превосходили крупных слонов. В Казахстане в 1912 году в олигоценовых отложениях был впервые найден такой гигантский носорог. Он был назван изучившим его академиком А. А. Борисяком индрикотерием. Индрикотерий достигал 5 метров в высоту и был, по-видимому, самым крупным из известных нам на суше зверей. У него было массивное туловище и толстые колоннообразные ноги, как у слона. Прекрасный скелет индрикотерия выставлен в Москве, в Палеонтологическом музее Академии наук СССР. В последние годы остатки индрикотерия и других гигантских носорогов обнаружены во многих местностях Центральной Азии и даже на Кавказе.
Остатки носорогов в третичных отложениях многочисленны и относятся к разным их формам. Достаточно указать, что на территории СССР известно более 20 их видов. Чем в более древних слоях они встречаются, тем больше они отличаются от современных. Первые рогатые носороги, похожие на современных, появились в миоценовую эпоху. Это были двурогие носороги дицероринусы, коротконогие брахипотерии, хилотерии и др. Многие вымершие носороги имели два рога - один позади другого, как у современного африканского носорога. Основанием рога служит костная шишка на носовых костях черепа. Рог у носорогов имеет волокнистое строение; он не костяной, как у оленей, и не имеет костяного стержня, как у быков, козлов, антилоп. В антропогене жили носороги, как близкие к современным, так и отличавшиеся от них. В начале антропогена жили такие своеобразные носороги, как эласмотерии, с большим рогом, насаженным на огромной шишке на лбу, а не на носу. До недавнего времени жил на севере Европы и Азии современник мамонта - двурогий волосатый носорог.
Обратимся теперь к другим непарнокопытным млекопитающим - лошадям, история которых изучена лучше, чем каких-либо других животных.
Изучая историю лошадей и других копытных, великий палеонтолог Владимир Онуфриевич Ковалевский не только выяснил общий ход исторического развития лошадей, но и дал правильное толкование причин этого развития. В последующие годы получено много новых данных по истории лошадей, которые позволили уточнить и детализировать исследования В. О. Ковалевского.
Для современных лошадей - диких и домашних, ослов, полуослов, зебр - характерны следующие особенности: легкое строение тела, длинные однопалые ноги, сложное строение коренных зубов.
Мы теперь знаем огромное количество ископаемых лошадей и лошаде-подобных животных и можем достоверно проследить все стадии развития от древних четырехпалых и пятипалых предков к ныне живущим лошадям.
Первые достоверные предки лошадей найдены в эоценовых отложениях Северной Америки, где далее в основном развивалось семейство лошадей.
В Восточное полушарие (Европу, Азию, Африку) проникали лишь отдельные их представители - анхитерии, гиппарионы, древние лошади.
Древнейшие лошади (эогиппус, или гиракотерий, орогиппус и эпигиппус), жившие в эоцене около 40-50 миллионов лет назад, были величиной с волка или даже лисицу. Они жили в густых влажных лесах и питались сочной травой и листьями. Коренные зубы у них были низкие, простые. Их широко расставленные пальцы не давали животному увязать в мягком грунте. Эти древние лошади не были быстроходными. Позже, в неогене, 15-20 миллионов лет назад, с поредением лесов и развитием степей многие лошади выселялись в лесостепи и степи и вынуждены были питаться сухими травянистыми растениями, а также, спасаясь от хищников, быстро и хорошо бегать по твердой почве. В связи с этим изменилось и строение животных.
Тело делалось более гибким, легким, ноги стали длиннее, и в них постепенно уменьшались боковые пальцы: из четырех- и трехпалых они становились однопалыми. У современных лошадей от маленьких боковых пальцев сохранились только тоненькие косточки, которые называются грифельными. Питание сухими, жесткими травами вызвало увеличение высоты коренных зубов, строение их стало сложнее, прочнее. Животные стали крупнее: из эогип-пусов величиной с лисицу они превратились в крупных диких древних однопалых лошадей высотой до 2 метров.
Этот основной процесс развития лошадей совершался, по-видимому, в степях Северной Америки. В Азии и Европе (в том числе и на территории СССР) были найдены в большом количестве остатки анхитериев, трехпалых лесных лошадей, живших в миоценовую эпоху. В верхнем миоцене и плиоцене здесь их сменили проникшие из Америки гиппарионы, - также трехпалые, но с сильно укороченными боковыми пальцами, - обитатели лесостепей.
От гиппарионов сохранились многочисленные остатки костей во многих местностях Европы и Азии до 55-60° с. ш. К концу третичного периода (в верхнем плиоцене) гиппарионы в Европе и Азии вымерли, а на их место пришли из Америки около миллиона лет назад однопалые лошади, заселившие почти все Восточное полушарие от берегов Ледовитого океана до южных окраин Африки. В то время, когда в Северной Америке возникли однопалые лошади, она была соединена на севере мостом суши с Азией в районе Берингова пролива, а на юге - с Южной Америкой в районе Панамского канала. По этим "мостам" лошади, а также другие млекопитающие могли тогда переселяться с одного материка на другой. В процессе расселения по различным местам однопалые лошади видоизменились и преобразовались в разные типы: одни приспособились к травянистым равнинам, другие - к кустарниковым местностям, третьи - к полупустыням. В Африке они превратились в зебр и ослов, в Южной и Центральной Азии - в полуослов, к которым относятся куланы, онагры, кианги, а в Европе и Северной Африке - в настоящих лошадей.
Последними представителями настоящих диких лошадей является лошадь Пржевальского, в небольшом количестве обитающая сейчас в полупустынях Центральной Азии, и истребленный человеком тарпан, обитавший на Украине еще в прошлом веке. Одомашнение лошадей человеком несколько тысяч лет назад спасло их от окончательного исчезновения, как это произошло в Америке.
Когда Колумб открыл Америку, там лошадей не было. Их ввезли из Европы несколько столетий назад. Такова далекая история лошадей, этих замечательных животных, роль которых была огромна и в истории человека.
Люди делятся не только на обычных и , а и на эволюционистов и креационистов. Аргумент вторых в пользу того, что все живое на Земле создал Бог, звучит железно: «Если от обезьяны, то почему нынешние обезьяны не спешат превращаться в людей?»
Скорость жизни человека и скорость эволюции видов животных и растений совершенно не совпадает. Чтобы увидеть вечное, надо для начала научиться следить за движением часовой стрелки или за тем, как растет трава.
И тогда мы поймем, что кроме обезьяны и человека на планете есть существа, чьей эволюции без специальной подсказки мы и не замечали.
1. Слоны эволюционируют, теряя бивни и привлекательность для браконьеров
На слонов издавна охотились ради малой части их гигантских туш - слоновой кости, т.е. бивней. Убьют охотники слона, бивни отрубят, а труп оставляют мухам и гиенам. В 1989 году во всем мире была навсегда запрещена торговля слоновой костью. К тому времени в Африке осталось не больше миллиона диких слонов. Но табу на торговлю бивнями попросту загнало живодерскую отрасль в тень, посему слонов убивать не перестали. Ежегодно популяция гигантов в дикой природе сокращается на 7,5%. И сегодня их насчитывается уже меньше полумиллиона. И всё из-за браконьеров.
Люди доброй воли не смогли помочь слонам выжить, поэтому хоботные решили справиться с проблемой самостоятельно - путем естественного отбора. Чтобы не выглядеть жертвой в алчного охотника, слоны все чаще рождаются без бивней. Численность «непривлекательных» слонов за последние годы увеличилась с 2 до 5%. А в одном из африканских заповедников 38% слонов разгуливают на свободе без своего грозного оружия, такими родились они.
В процессе естественного отбора самки слонов стали предпочитать тех самцов, у которых нет бивней. Рожденные с бивнями рискуют не дорасти до брачного возраста и поймать пулю.
Бивни слонам очень нужны. Чтобы рыть землю и сражаться с неприятельски настроенными собратьями. Но природа решила, что лишиться этого важного инструмента - лучше, чем жить в постоянном страхе за жизнь свою и своих родственников.
2. Российские собаки учатся ездить на метро
Сегодня в Москве, и то по заниженным данным, проживают 35 тысяч бродячих собак. Их расплодилось так много после распада Советского Союза, когда система отлова диких синантропных животных приказала этим животным долго жить. За несколько поколений жизни в каменных джунглях, среди людей и , эти собаки стали весьма умны, гораздо сообразительнее и хитрее, чем их домашние собратья. По разным причинам до детородного возраста доживают лишь 3% щенков. Кого-то убивают, кого-то съедают. Выживают только самые сметливые, идеально приспособленные к жизни в мегаполисе, со всеми его сомнительными прелестями вроде метрополитена.
Сотни собак поселились на станциях метро, и научились путешествовать от станции к станции. Их жизнь протекает под землей, они знают, в какую смену и на какой станции работает бабка, которая их подкармливает. День за днем они ждут своих поездов, забираются в вагоны, засыпают и пробуждаются на нужных станциях. В этом собакам помогает нюх - каждая станция пахнет по-своему.
И это еще не всё. Стаи диких собак организовали процесс попрошайничества по научному - самых маленьких и умильного вида собачек вожаки отправляют клянчить пищу, большие занимаются отгоном чужаков и разбоем, нападая на слабосильных бомжей, которые нашли какую-то пищу на помойке, предназначенной для столичных собак.
3. Рыбка из реки Гудзон приобрела иммунитет к токсичным отходам
С 1947 по 1976 год река Гудзон в Северной Америке считалась самой грязной на материке. Из-за миллионов фунтов асбестола, спущенного в воду Гудзона компанией «Дженерал Электрик». Вот как это было:
У животных, обитавших в Гудзоне, было два выхода - или вымереть или мутировать в каких-нибудь «нинзя-черепашек». Второй вариант предпочел местный вид тресковых рыб, атлантический томкод.
За 20-50 поколений томкод сделал с собой то, на что нормальные рыбы затрачивают тысячи лет. Патриот Гудзон-реки эволюционировал и приобрел иммунитет к яду, растворенному в волнах отечества. За счет того, что лишился генов, чувствительных к подобным токсинам. То есть, рыбка спасла свою ДНК от . И, разумеется, почувствовала себя в грязном Гудзоне хозяйкой. На радость рыбакам - тем из них, кто не боится мутантов. Ведь томкод, говорят, добыча вкусная.
Некоторые любят, глядя на птиц, даже на помойных голубей, говорить: вот они, динозавры. Намекая на древность класса пернатых. Да и на крокодилов (бревно бревном, в зоопарке) почитатели смотрят с восхищенным уважением - вот они, мол, старейшие жители Земли. Дескать, у рептилий все в прошлом, а то нынешнее, что осталось, надо беречь.
А между тем и пресмыкающиеся в наше время продолжают активно эволюционировать.
4. Ящерицы эволюционируют в танцоров
Знакомьтесь, это сцелопорус - заборная игуана:
Миллионы лет эти спокойные ящерки жили себе, не тужили в Северной Америке, до тех пор, пока в среде их обитания 70 лет назад не появились т.н. огненные муравьи. У агрессивных насекомых на новом месте не обнаружилось естественных врагов. Хуже того, этих вредителей никакая химия не берет. 12 огненных муравьев, нападая четко и слаженно, запросто и за минуту убивали своими укусами заборную игуану на еду. Обгладывая до косточек.
Чтобы под жалами букашек, заборные игуаны отрастили длинные задние лапы, на которых они могут… танцевать, сбрасывая назойливых мурашей с тела на землю. Муравьи не успевают впрыснуть яд в мягкие ткани ящерицы, а сама она успевает смыться.
Танцевальные таланты передаются от старых игуан малышам. Юным ящерицам страшны любые муравьи, не только огненные, поэтому они чуть ли не с рождения предаются рептильному брейк-дансу. И помогает…
5. Еще одни ящерицы из хищников превращаются в травоядных
Да, и среди гадов ныне встречаются убежденные веганы. Забавная эволюционная история приключилась с итальянской руинной ящерицей, вот с такой:
В 1971 году зоологи из решили поселить руинную ящерицу в новом для нее месте - на одном из хорватских островов Адриатики. Десять экземпляров твари высадили на неизведанную сушу. Естественных врагов у руинной ящерицы в Хорватии не нашлось, люди на рептилий внимания не обращали. Местным хвостатым конкурентам пришлось потесниться и вымереть - гости из Италии их попросту выели начисто. И стали «думать», как жить дальше - то бишь, что теперь им кушать в замкнутом биотопе гостеприимного острова.
История хоботных - отряда млекопитающих, который включает мамонтов и современных слонов - одна из наиболее сложных в систематике ископаемых млекопитающих. Хоботные известны с эоцена (около 40 млн. лет назад) до наших дней. Мамонты и слоны - это представители одного семейства среди нескольких семейств хоботных. Все эти животные были объединены термином "хобот", что в переводе означает передний рот. Хоботообразный орган развивался с самых ранних хоботных. Среди современных животных к хоботным наиболее близки сирены (крупные морские млекопитающие) и даманы (небольшие млекопитающие, обитающие в Африке). У этих млекопитающих нет хобота, но по некоторым особенностям строения скелета и зубов они сходны с хоботными.
Наиболее древние из известных хоботных - МОРИТЕРИУМЫ.. Ископаемые останки моритериумов найдены в Северной Африке, их возраст около 40 миллионов лет (поздний эоцен). Это были небольшие, до 1 метра высотой, животные - амфибии. Моритериумы оказались тупиковой ветвью в эволюции хоботных.
ДЕЙНОТЕРИУМЫ (=ДИНОТЕРИЙ?) - древние хоботные, возникшие в Африке в миоцене около 24 миллионов лет назад. В плейстоцене были распространены и в Евразии. В Северную Америку не проникали. Вымерли около 2 миллионов лет назад. Своеобразные бивни были только в нижних челюстях. В процессе эволюции дейнотерии становились крупнее, достигая 4 метров в высоту. Дейнотериумы считаются боковой ветвью эволюционного развития хоботных.
ПАЛЕОМАСТОДОНЫ известны только из позднего эоцена (40 миллионов лет назад) Северной Африки. Одни из наиболее древних хоботных, давшие начало семействам гомфотериев и мастодонтов. Бивни имели небольшие, овальные в сечении, как в верхней так и в нижней челюстях. Между бивнями и коренными зубами имелась диастема (промежуток). Хобот небольшой. Из всех древних хоботных палеомастодоны более других похожи на современных слонов.
АМЕБЕЛОДОН. Амебелодон - род мастодонтов принадлежащий к семейству Gomrhotheriidae, был обычен в Северной Америке в позднем миоцене (около 24 млн. лет назад). Верхние бивни были небольшие, в то время как нижние - большого размера и уплощены. Вероятно нижними бивнями амебелодон выкапывал корни растений.
ПЛАТИБЕЛОДОН. Останки платибелодона были найдены впервые только в 1920 году в миоценовых отложениях (около 20 миллионов лет назад) Азии. В нижней челюсти оригинальные лопатовидные бивни, превосходно приспособленные к добыванию водяной и болотной растительности, которой питались платибелодоны. В этом он сопоставим с американским амебелодоном.
ГОМФОТЕРИУМ. 
Гомфотериум - мастодонт, обычный в Африке около 20 миллионов лет назад, расселялся из Африки через Европу в Азию вплоть до Индостана. Одинаково хорошо были развиты верхние и нижние бивни. Обитали скорее всего в увлажненных, болотистых ландшафтах, в пользу чего говорят сильно удлиненные челюсти.
МАСТОДОНТ. Отдельное семейство Mastodontidae, возникло в середине олигоцена (30 млн. лет назад) в Африке. Представители этого семейства расселились по всей Африке, Евразии и Америке в миоцене (около 24 млн. лет назад). Мастодонты сохранились в Северной Америке вплоть до конца плейстоцена. Возр 
аст некоторых ископаемых мастодонтов всего 10.000 лет, что соответствует времени развития древнеиндейской культуры. Это были крупные хоботные, у которых жевательная поверхность коренных зубов была покрыта рядами крупных бугров. У мастодонтов были крупные верхние бивни и, изредка, у самцов, небольшие нижние. Возможно, что исчезновению мастодонтов способствовала охота на них древних индейцев.
СТЕГОДОН. Стегодоны - представители отдельного семейства, близкие родственники семейству слонов (куда входит и ма 
монт). Наиболее древние находки в Азии датируются 8 миллионами лет (конец миоцена). Позднее расселились по Европе и Африке. Своими размерами были схожи с современными слонами, верхние бивни были длинные и массивные. Питались стегодоны ветвями и листьями деревьев.
ПЕРВОСЛОН (ПРИМЕЛЕФАС) Семейство слонов - Elephantidae, включает в себя мамонтов и ныне живущих слонов. В отличие от мастодонтов, коренные зубы у представителей 
этого семейства с поперечными гребнями, и бивни без эмали. Наиболее примитивным представителем семейства является примелефас (или первослон), который вероятно является непосредственным предком мамонтов и современных слонов. Его останки найдены в Центральной Африке и датируются концом миоцена - 5 миллионов лет назад. Вероятным местом обитания первослона были лесные области и саванны. Размеры первослона сопоставимы с современным индийским слоном - высота в плечах около 3 метров. В отличии от других слонов у первослона были небольшие бивни в нижней челюсти.
ЮЖНЫЙ СЛОН. Наиболее древние находки мамонтов появляются в раннем плиоцене Восточной и Южной Африки около 4 миллионов лет назад. Именно на юге Африки была наиболее благоприятная ландшафтная обстановка для существования мамонтов. Обычно мамонтов выделяют в отдельное подсемейств 
о Mammuthinae, которое характеризуется черепом с закругленной вершиной, без седловидного вдавления. Межчелюстные кости сужены с боков в своей средней части. Бивни имеют спиральную изогнутость. Эволюция мамонтов шла по пути приспособления к обитанию в условиях саваннового и лесостепного ландшафтов. Первые мамонты принадлежали к роду Archidiskodon. Представители этого рода расселились из Африки в Евразию и Северную Америку. В плейстоцене эти мамонты сформировали единый евразийско-американский ареал, после проникновения южного слона (Archidiskodon meridionalis) в Северную Америку 1.5 миллиона лет назад. На территории Евразии южный слон является прямым предком степного мамонта и шерстистого мамонта. В Северной Америке, по мнению ряда специалистов, южный слон стал предком колумбийского мамонта. Первые мамонты были крупные слоны высотой до 4.5 метров в холке.
СТЕПНОЙ МАМОНТ. Непосредственным потомком южного слона на территории Евразии стал степной мамонт Mammuthus trogontherii. Это был огромный слон, высотой до 5 метров. Ископаемые остатки известны с раннего плейстоцена из степной и лесостепной зон Евразии. Возможно к этому же виду принадлежит среднеплейстоценовый хазарский мамонт, который является переходным звеном от степного мамонта к шерстистому. Значительные климатические изменения, наступившие в Евразии в середине плейстоцена и выразившиеся в похолодании и усилении засушливости, привели к широкому распространению открытого ландшафта типа арктической степи, тундры и лесотундры. Под влиянием изменившейся природной обстановки мамонты были вынуждены приспосабливаться к питанию жесткой травянистой и кустарниковой растительностью.
КОЛУМБИЙСКИЙ МАМОНТ. Колумбийский мамонт обитал в Северной Америке в среднем и позднем плейстоцене. 
По степени эволюции соответствовал евразийскому степному мамонту, однако, сохранился в Америке почти до конца плейстоцена. Его размеры сильно варьировали, от карликов на островах Чанел (Калифорния), высотой около 1.8 метра, до гигантов, высотой 4-4.5 метров в южных областях Северной Америки. К концу плейстоцена сложились разрозненные популяции колумбийских мамонтов, измельчавших под воздействием изоляции и описанных как мамонты Джефферсона. Окончательно мамонты в Америке исчезли 12 тысяч лет назад, не без помощи древних индейцев.
Шерстистый или евроазиатский мамонт (Mammuthus primigenius) населял огромную территорию от Британских островов в Европе до Чукотки в Азии. В Северной Америке его ареал занимал северо-западную часть континента. Высота в холке этого слона достигала 3.5 метра у самцов и 2.5 метра у самок. Скорее всего, шерстистый мамонт стал наиболее приспособленным видом к обитанию в арктических широтах, я 
вляясь прямым потомком степного мамонта. На рубеже плейстоцена и голоцена под воздействием климатических изменений, связанных с увлажнением климата в арктической части Северного Полушария, ареал мамонтов стал быстро сокращаться, отступая к арктическому побережью. Последние мамонты вымерли около 3 тысяч лет назад на острове Врангеля в Чукотском море. Описано много форм шерстистого мамонта разного ранга, систематическое положение которых неясно. Кроме того, в стратиграфии нередко указываются две необозначаемые формы: ранняя и поздняя, что вызывает путаницу в систематике. Кроме подвида Mammuthus primigenius primigenius, обитавшего в конце плейстоцена в Северной Евразии, можно указать еще только один голоценовый подвид с острова Врангеля Mammuthus primigenius vrangeliensis. В целом подвидовая систематика мамонта разработана еще недостаточно и нуждается в ревизии. По морфологии зубов и скелета мамонты более близки к современным азиатским слонам нежели к африканским