Открыт новый вид грызуна, не умеющий грызть

Paucidentomys vermidax - новый вид землеройковой крысы с острова Cулавеси

Paucidentomys vermidax — новый вид землеройковой крысы с острова Cулавеси. Изображение (голотип) из обсуждаемой статьи в Biology Letters

Грызуны — самый многочисленный и эволюционно успешный отряд млекопитающих, освоивший почти все наземные экологические ниши. Этот успех ученые всегда объясняли наличием у этих животных увеличенных острых резцов, способных самозатачиваться. Каково же было удивление исследователей, когда на острове Сулавеси в Индонезии был найден новый вид грызуна, у которого резцы оказались иной формы, а коренных зубов не было совсем. Анализ содержимого желудка показал, что зверек потребляет в пищу исключительно дождевых червей. Ученые считают, что в процессе эволюции этот вид грызуна полностью потерял способность грызть и жевать, но приобрел узкую специализацию для добывания мягкой пищи в подстилке влажных экваториальных лесов.

Эволюционные инновации, ведущие к скачкообразным сдвигам в морфологической, а следовательно, и экологической адаптации организма, нередко приводят к адаптивной радиации — образованию разнообразных форм организмов в пределах вида или группы родственных видов. Но известно, что в процессе эволюции могут происходить не только прогрессивные изменения, или ароморфозы, но и вторичные упрощения организации, или дегенерации. Примерами вторичного упрощения могут служить потеря конечностей у змей и дельфинов или потеря способности к полету у пингвинов. Как это ни удивительно, потеря эволюционной инновации также дает возможность организмам занять новую экологическую нишу и хорошо приспособиться к окружающим условиям.

Одним из примеров ароморфоза может служить появление некоторых особенностей строения зубов у грызунов — самых многочисленных представителей современных млекопитающих. Грызуны имеют по паре увеличенных резцов как на верхней, так и на нижней челюсти. Резцы грызунов постоянно растут, а поскольку только передняя поверхность резцов покрыта эмалью, а внутренняя — дентином, то эти зубы самозатачиваются при грызении. Клыки у грызунов отсутствуют, и резцы отделены от коренных зубов некоторым расстоянием (диастемой). Коренные зубы имеют характерные бугорки и вполне приспособлены для жевания самой разнообразной пищи. Большинство грызунов всеядны (в их рацион может входить как растительная пища, так и животная) — прежде всего, беспозвоночные.

Однако среди грызунов есть и необычные представители. На Филиппинах и в Индонезии обитают так называемые землеройковые крысы (shrew-rats), которые представляют собой не естественную группу, а группу видов, образовавшуюся в результате конвергентной эволюции. Эти виды имеют характерную удлиненную морду, похожую на морду землеройки, и не очень выраженные резцы, иногда даже без эмали. Нижние резцы длинные, тонкие и почти горизонтальные. Понятно, что с помощью таких резцов грызть не очень удобно. Это один из примеров дегенерации среди грызунов.

Исследуя землеройковых крыс на острове Сулавеси в Индонезии, канадские исследователи с биологического факультета Университета Макмастера, а также их коллеги из Индонезии и Австралии нашли два экземпляра необычных зверьков, которых они выделили в новый род и вид. Paucidentomys vermidax был обнаружен в двух точках в зоне влажных лесов на высоте 1500–2000 м.

Карта острова Сулавеси и точки, из которых описан новый вид Paucidentomys vermidax

Карта острова Сулавеси и точки (справа), из которых описан новый вид Paucidentomys vermidax. Изображение из обсуждаемой статьи в Biology Letters

Новый вид отличался от известных землеройковых крыс полным отсутствием коренных зубов и необычными верхними резцами. Верхние резцы были довольно короткие, с двумя бугорками, совершенно не соответствующие грызущему ротовому аппарату. Нижние резцы были похожи на резцы других представителей землеройковых крыс — тонкие, длинные и стелющиеся.

Черепа (вид сверху, снизу и сбоку) и челюсти (вид сбоку и сверху) нового вида землеройковой крысы Paucidentomys vermidax и серой крысы Rattus norvegicus

Черепа (вид сверху, снизу и сбоку) и нижние челюсти (вид сбоку и сверху) нового вида землеройковой крысы Paucidentomys vermidax (а) и серой крысы Rattus norvegicus (b). Изображение из обсуждаемой статьи в Biology Letters

У одного из двух зверьков было исследовано содержимое желудка. Авторы пишут, что желудок был полностью забит кусочками дождевых червей. Ничего другого в желудке найдено не было. Авторы предположили, что P. vermidax питается исключительно дождевыми червями, которых он может лишь разрывать на кусочки своими слабыми резцами. Название вида vermidax переводится как «пожиратель червей».

Сравнивая новый вид с известными видами землеройковых крыс, авторы указывают на один род, Rhynchomis, представители которого наиболее близки с новым видом экологически. У Rhynchomis коренные зубы сильно редуцированы (хотя все-таки присутствуют) и, скорее всего, не очень нужны. Образ жизни этих зверьков не совсем подробно изучен, но они, скорее всего, также питаются мягкотелыми беспозвоночными, разрывая мягкую почву во влажных лесах. Примечательно, что Paucidentomys и Rhynchomis довольно далеки друг от друга на филогенетическом дереве, то есть мы опять можем наблюдать замечательный пример конвергентной эволюции.

Еще один любопытный факт: на острове Сулавеси живут по крайней мере девять видов настоящих землероек. Возникает вопрос: не конкурируют ли землеройки и крысы, «косящие» под них, за пищу и местообитание? Это неизвестно и представляет интересную область исследования для биологов.

Источник: Jacob A. Esselstyn, Ananag Setiawan Achmadi, Kevin C. Rowe. Evolutionary novelty in a rat with no molars // Biology Letters, 2012. Published online 22.08.2012.

Варвара Веденина


8
Показать комментарии (8)
Свернуть комментарии (8)

  • glagol  | 05.09.2012 | 09:05 Ответить
    Очень интересное открытие. И заметка замечательная. Есть только одно "но".
    "Одним из примеров ароморфоза может служить появление некоторых особенностей строения зубов у грызунов — самых многочисленных представителей современных млекопитающих."
    Напишешь такое в школьной контрольной или на ЕГЭ - могут и двойку поставить! Все-таки ароморфоз - это ОБЩЕЕ повышение уровня организации. Так и в Википедии написано, но я процитирую более "авторитетный источник" - А.С. Раутиана (http://macroevolution.narod.ru/rautian.htm):
    "Правило прогрессивной эволюции или ароморфоза. Эволюция не ограничивается только частным морфофизиологическим прогрессом немногих эктосоматических подсистем организма (специализация). Последовательно сменяющие друг друга направления специализации могут привести к более или менее комплексным преобразованиям организации, охватывающим разнообразные функциональные подсистемы целого, выводящие своего обладателя на новый более высокий уровень организации по сравнению с его предками. Обычно это сопровождается проникновением в ранее недоступную адаптивную зону или образованием новой адаптивной зоны путем принципиальной реорганизации отношений с ранее эксплуатировавшимися факторами среды. Такого рода изменения, связанные с общим прогрессом организации, А. Н. Северцов назвал ароморфозами [926]."
    Так что с терминами нужно поаккуратнее...
    Ответить
    • Алексей Гиляров > glagol | 05.09.2012 | 10:57 Ответить
      А попроще Александр Сергеевич не мог бы написать... Вот страсть к зауми. Что же касается терминов "ароморфоз" и "идиоадаптация", то они уходят в прошлое. Есть куча промежуточных вариантов, т.е. континуум. И в данном по-моему вполне допустимо использовать термин "аромоморфоз". А школьников надо поменьше грузить терминами, а побольше ПОНИМАНИЕМ того как все устроено и работает!
      Ответить
      • glagol > Алексей Гиляров | 05.09.2012 | 13:03 Ответить
        Я согласен, что четкого определения ароморфоза (как и понятия "повышение уровня организации") не существует. Более того - часто "ароморфность" признака мы определяем апостериори, по последствиям. У млекопитающих живорождение рассматривают как ароморфоз, а у рыб - почему-то нет...
        Но вот отказываться от этого термина, по-моему, не стОит. Мало ли где в биологии есть континуум. Четкого определения понятия "вид" тоже нет. И разные формы видов, и степень их изолированности образуют континуум. Но термином "вид" биологи пользуются и будут пользоваться, невзирая на это.
        Если же говорить про конкретный случай, то понятно, что изменение зубной системы грызунов не изменило их общего уровня организации - не повысило его (как и утрата коренных зубов у описываемого вида - не понизило). И термин "ароморфоз" здесь использовать никак нельзя, если придавать ему тот смысл, что придавал Северцов. Если же использовать этот термин в каком-то новом значении - то надо его определить. Автор заметки ссылается на статью в Википедии, где дано северцовское определение ароморфоза, а в самой заметке отождествляет его с любыми прогрессивными изменениями в строении (опять-таки, что такое прогрессивные - не ясно). Смешение терминов никак не способствует пониманию, и учить школьников правильно ими пользоваться очень важно!
        Ответить
        • varvara > glagol | 05.09.2012 | 13:23 Ответить
          Ох, не сдала бы я ЕГЭ!
          Ответить
          • glagol > varvara | 05.09.2012 | 14:22 Ответить
            Запросто, Варя!
            Но не потому, почему Вы подумали... (http://trv-science.ru/2012/05/08/kak-nam-reorganizovat-egeh-mnenie-biologov/)
            Ответить
          • Алексей Гиляров > varvara | 06.09.2012 | 00:17 Ответить
            Я бы точно не сдал!
            Ответить
            • glagol > Алексей Гиляров | 07.09.2012 | 14:52 Ответить
              Ничего-ничего, если потренироваться или взять опытного репетитора, можно сдать... Поскольку я сам (через пень-колоду) готовлю школьников в том числе и к ЕГЭ, думаю, сдал бы баллов на 85 из 100. В рассматриваемом случае там были бы варианты типа "Что является ароморфозом: а) появление самозатачивающихся резцов у грызунов б) появление теплокровности у млекопитающих в) появление иголок у ежа г) утрата пищеварительной системы у цепня.
              Так что на самом деле пострадать школьник мог бы скорее на какой-нибудь олимпиаде а-ля всероссийская или тем паче "Покори Воробьевы горы". Написал бы про резцы как аромофроз - и потом долго (и безуспешно!) доказывал бы, что он не верблюд, так как взял это с научного сайта...
              Ответить
  • Rattus  | 08.09.2012 | 21:42 Ответить
    А то все надменные скептики смеялись - мол, ринограденций не существует. А оно вон как повернулось!
    А Мы всегда знал, Мы всегда верил, что они - есть!
    Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2024 «Элементы»