Водная среда заставила млекопитающих стать большими. Но не слишком

Гигантский размер китов и других морских млекопитающих принято объяснять влиянием водной среды, однако теперь ученые обнаружили, что размер млекопитающих в воде ограничен даже сильнее, чем на суше. Исследователи выяснили, что минимальный размер водного млекопитающего ограничен необходимостью сохранять тепло, а максимальный — трудностью в получении достаточного для выживания количества пищи, говорится в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences. Моделирование показало, что оптимальный вес водного млекопитающего составляет примерно 500 килограммов.

Большинство млекопитающих живут на суше, но значительная часть из них всю жизнь или большую ее часть проводят в воде. В категорию водных входят представители разных групп: отряд сирены (Sirenia), китообразные (Cetacea), отряд хищные (Carnivora) — группа Ластоногие (ушастые тюлени, настоящие тюлени, моржовые) и семейство куньи (Mustelidae). Тюлени и моржи тесно связаны с другими псообразными (Caniformia) — медведями и волками; сирены — родственники слонов; выдры и каланы близки другим куньим; а киты и дельфины приходятся родственниками бегемоту и другим парнокопытным (Artiodactyla).

Джонатан Пэйн (Jonathan Payne) и его коллеги из Стэнфордского университета решили выяснить, как именно менялась масса млекопитающих, когда они перешли к водному образу жизни, и какие факторы повлияли на этот процесс. Они собрали данные о массах тела почти семи тысяч видов современных и вымерших млекопитающих. Затем с помощью математического моделирования они проанализировали, как менялась масса при четырех независимых эволюционных переходах млекопитающих из наземной среды в водную. Оказалось, что попадая в водную среду, представители трех из четырех групп (сирены, китообразные и тюлени) очень быстро достигают массы примерно в 500 килограммов.

С одной стороны, большая масса помогает млекопитающим эффективнее удерживать тепло в холодной воде. С другой стороны, в воде сложнее добывать большое количество пищи активной охотой. Это затрудняет существование чересчур больших животных, поэтому водная среда практически не оставляет млекопитающим возможности быть слишком маленькими или слишком большими.

Исключением стала четвертая группа — семейство куньи (Mustelidae). Ее представители — каланы и выдры — сменили среду обитания совсем недавно и пока сохраняют небольшую массу. Возможно, это связано с тем что, они ведут полуводный образ жизни и удачно заняли свободную нишу. Исключением в большом весе стали усатые киты (подотряд Mysticeti). Эти животные — фильтраторы, и они тратят гораздо меньше энергии на добывание пищи, чем активные охотники. Поэтому усатые киты могут набирать значительно большую массу, чем их родственники, зубатые киты (подотряд Odontoceti).

Несмотря на более сильное воздействие гравитации на суше, самое большое существо, обитавшее на земле, было сухопутным. Динозавр Notocolossus gonzalezparejasi был длиннее синего кита и весил как самый крупный горбатый кит — 48 тонн. О том, как ушел золотой век больших млекопитающих на суше, читайте в нашем материале «Когда ленивцы были большими».

Александра Кочеткова