Европу назвали родиной рукокрылых

Ученые реконструировали эволюционную историю рукокрылых на основе генетических и палеонтологических данных. Оказалось, что эти млекопитающие возникли и научились летать на территории Европы в позднем палеоцене, около 60 миллионов лет назад. Вскоре они расселились отсюда в Африку, а затем неоднократно колонизировали Северную и Южную Америку, Азию и Австралию. Анализ также подтвердил, что отряд рукокрылых разделяется на 21 семейство, которые распределены по двум подотрядам: инь-рукокрылых и ян-рукокрылых. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Происхождение и ранняя эволюция рукокрылых (Chiroptera) до сих пор практически не изучены. В палеонтологической летописи остатки этих млекопитающих появляются в раннем эоцене, 52–56 миллионов лет назад. К тому времени они уже умели летать, освоили эхолокацию и заселили Северную Америку, Европу, Азию и Австралию. Поэтому по имеющимся ископаемым невозможно сказать, когда и где именно возникли рукокрылые. Реконструкции, основанные на сравнении геномов, тоже пока не дают однозначного ответа на данный вопрос. Во многом это связано с тем, что ученые успели проанализировать геномы лишь небольшого числа видов рукокрылых.

Эмма Тилинг (Emma C. Teeling) из Института Сенгера и 136 ее коллег из 64 стран мира представили новый взгляд на происхождение рукокрылых. Их исследование проведено в рамках работы консорциума Bat1K, целью которого являются сборка и анализ референсных геномов всех ныне живущих видов летучих мышей и крыланов. Члены команды заново собрали референсные геномы 41 вида рукокрылых. Кроме того, они включили в выборку собранные ранее референсные геномы еще 62 видов. Таким образом, в общей сложности в распоряжении авторов оказались сведения о 103 видах рукокрылых, представляющих каждое из 21 современного семейства.

На основе этих данных Тилинг с коллегами построили филогенетическое древо всего отряда. Реконструкция подтвердила устоявшееся в последние десятилетия представление, согласно которому рукокрылые делится на подотряды инь-рукокрылых (Yinpterochiroptera) и ян-рукокрылых (Yangochiroptera). К первому относятся крыланы (Pteropodidae) и пять семейств летучих мышей, включая подковоносов (Rhinolophidae) и ложных вампиров (Megadermatidae), а ко второму — оставшиеся 15 семейств летучих мышей. Свидетельств в пользу более ранней идеи, согласно которой крыланов следует относить к одному подотряду, а всех летучих мышей — к другому, обнаружить не удалось.

Анализ подтвердил монофилию всех современных семейств рукокрылых. Однако их распределение по надсемействам не совсем совпало с традиционным. В частности, выяснилось, что малоизученное семейство мадагаскарских присосконогов (Myzopodidae) входит в надсемейство Vespertilionoidea в качестве первой ветви, отделившейся от общего эволюционного ствола группы. А небольшое надсемейство Emballonuroidea оказалось сестринским по отношению к Vespertilionoidea. Исследователям также удалось установить, что последний общий предок всех рукокрылых обладал геномом из 26 пар хромосом. У его потомков слияние хромосом происходило чаще, чем их разделение или обмен участками.

На следующем этапе Тилинг и ее соавторы собрали данные о 44 ископаемых видах рукокрылых, которые жили до начала четвертичного периода (то есть не позднее 2,58 миллиона лет назад). В выборку также включили 21 ныне живущий вид — по одному от каждого современного семейства. Объединив морфологические данные и, для ныне живущих видов, генетические, исследователи пришли к выводу, что эоценовые семейства рукокрылых Archaeonycteridae, Onychonycteridae, Icaronycteridae, Hassianycteridae и Palaeochiropterygidae вместе с эоценовым родом Vielasia формируют единую кладу Eochiroptera. Она первой отделилась от эволюционного древа рукокрылых и к настоящему времени исчезла, не оставив потомков. По крайней мере некоторые ее представители уже освоили продвинутую гортанную эхолокацию — таким образом, этот признак возник уже на ранних этапах эволюции рукокрылых. Кроме того, в ходе исследования выявлена еще одна рано дивергировавшая и полностью вымершая клада, включающая рода Aegyptonycteris, Palaeophyllophora, Protorhinolophus, Pseudorhinolophus, Vaylatsia, Necromantis, Cambaya и Witwatia. Относящиеся к ней виды напоминали современных инь-рукокрылых и обладали способностью к гортанной эхолокации — а один из них, Aegyptonycteris knightae, первым из всего отряда начал помимо животной пищи употреблять растительную.

Согласно результатам филогенетического анализа, учитывающего вымершие и современные виды, рукокрылые возникли и освоили активный полет в Европе в позднем палеоцене, около 60 миллионов лет назад. Отсюда эти млекопитающие расселились в Африку. Из европейско-африканского центра представители отряда неоднократно и независимо расселялись в Северную и Южную Америку, Азию, Австралию и на многие океанические острова. Современные подотряды и надсемейства рукокрылых сформировались на рубеже палеоцена и эоцена, вероятно, на фоне палеоцен-эоценового термического максимума около 56 миллионов лет назад. Инь-рукокрылые появились в Африке, после чего колонизировали Европу, Азию, Австралию и океанические острова. Ян-рукокрылые, судя по всему, возникли в Европе примерно в то же время. Входящее в этот подотряд надсемейство. Noctilionoidea появилось в Европе, после чего его представители заселили Северную Америку (вероятно, по сухопутному мосту на севере Атлантики), а оттуда проникли в Южную Америку. Родиной надсемейства Vespertilionoidea также оказалась Европа, а надсемейства Emballonuroidea — Африка.

Ранее палеонтологи опровергли популярное представление, согласно которому приматы появились и большую часть эволюционной истории провели в тропических лесах. Объединив данные о происхождении приматов с палеоклиматической реконструкцией, исследователи пришли к выводу, что первые представители этой группы, населявшие Северную Америку около 66 миллионов лет назад, жили в условиях влажного континентального климата с холодной зимой и жарким летом. Более того, ранние приматы вплоть до миоцена в основном обитали в регионах с континентальным, умеренным или сухим климатом.