Родиной аспидовых змей оказалась Азия

Герпетологи выяснили, что надсемейство змей Elapoidea, которое включает аспидов и еще несколько близких семейств, возникло в Азии 35,63−45,92 миллиона лет назад. Ранее считалось, что данная группа имеет африканское происхождение. Как отмечается в статье для журнала Royal Society Open Science, из Азии Elapoidea четырежды заселили Африку, достигнув здесь высокого разнообразия. Кроме того, они проникли в Америку, Австралию и Океанию — а морские змеи даже смогли колонизировать Тихий и Индийский океаны.

К семейству аспидов (Elapidae) относятся одни из самых узнаваемых змей в мире. Среди них кобры, мамбы, тайпаны, коралловые аспиды и морские змеи. Всего же ученым известно около 360 видов аспидов, которые распространены в тропиках и субтропиках Африки, Евразии, Австралии, Океании и Америки — а также в Индийском и Тихом океанах. Вместе с несколькими родственными семействами и родами аспиды образуют обширное надсемейство Elapoidea, в которое входит более 700 видов. Предполагается, что оно возникло около 25 миллионов лет в Африке, откуда распространилось в Евразию, а позднее и в другие регионы. В пользу идеи говорит тот факт, что древнейший известный представитель Elapoidea жил на территории Танзании 25,1 миллиона лет назад.

Команда герпетологов под руководством Джеффри Уэйнелла (Jeffrey L. Weinell) из Канзасского университета решила подробнее изучить эволюцию надсемейства Elapoidea. Для этого исследователи проанализировали геномы 65 видов змей из 52 родов и 22 семейств. Их интересовали 3128 локусов в ядерной ДНК. В выборку также включили дополнительные сведения о митохондриальных генах белка цитохрома b и четырех ядерных генах у 434 видов змей из 379 родов и 24 семейств.

На основе полученных данных было построено филогенетическое древо аспидов и их родственников. Оказалось, что семейства Atractaspididae, Lamprophiidae, Micrelapidae, Psammophiidae, Pseudaspididae, Pseudoxyrhophiidae, Prosymnidae и род Buhoma — то есть все представители Elapoidea (за исключением собственно Elapidae, ложных песчаных ужей (недавно выделенных в семейство Psammodynastidae) из Юго-Восточной Азии и Cyclocoridae с Филиппин) образуют единую кладу. Авторы назвали ее афро-малагасийской, поскольку ареалы каждой из входящих в нее групп частично или полностью располагаются в Африке и на Мадагаскаре.

Основываясь на данных о ядерных геномах 65 видов змей, Уэйнелл с соавторами пришли к выводу, что надсемейство Elapoidea возникло 35,63–45,92 миллиона лет назад. Альтернативный подход, в ходе которого были проанализированы ядерные и митохондриальные геномы 434 видов, показал похожие результаты: 28,94−41,24 миллиона лет назад. При этом родиной аспидов и их родственников была не Африка, как считалось прежде. а Азия. С данной версией согласуется тот факт, что первыми от эволюционного ствола Elapoidea отделились азиатские группы Psammodynastidae и Cyclocoridae.

Из Азии Elapoidea неоднократно расселялись в другие регионы. В частности, Африку эти рептилии колонизировали четыре раза. Общий предок афро-малагасийской клады проник сюда 24,4–37,5 миллиона лет назад; общий предок африканских кобр (Aspidelaps, Hemachatus, Naja, Pseudohaje и Walterinnesia) — 12,5–23,9 миллиона лет назад; а общие предки африканских пестрых аспидов (Elapsoidea) и мамб (Dendroaspis) — 25,6 и 18,9 миллиона лет назад соответственно. Интересно, что некоторые африканские Elapoidea позднее колонизировали Европу (ящеричные змеи (Malpolon)) или вернулись в Азию (Psammophis (менее 17,9 миллиона лет назад) и Naja (менее 15,1 млн лет назад)). В Америку Elapoidea, вероятно, попали из Азии, перебравшись по Берингийскому сухопутному мосту или переплыв Тихий океан. Кроме того, они по крайней мере один раз колонизировали Австралию, Новую Гвинею и острова Океании, где дали начало разнообразной группе, включающей морских змей и всех сухопутных аспидов региона.

Несколько лет назад зоологи выяснили, что три группы плюющихся кобр независимо друг от друга приобрели яд, который причиняет намного более сильную боль, чем обычный яд кобр. Это повышает эффективность их защитной стратегии — стрелять хищникам в глаза ядом. Возможно, изначально кобры научились плеваться ради защиты от древних людей: у африканских и азиатских змей эта адаптация возникла одновременно с выходом гоминин в саванны и с колонизацией Азии человеком прямоходящим (Homo erectus) соответственно.