Миллионы лет назад наземное млекопитающее приняло замечательное решение вернуться в воду. Эта трансформация, изменившая его тело и генетику, привела к появлению одной из самых уникальных групп животных на Земле: китов, включая дельфинов, китов и морских свинок. Сегодня эти океанские гиганты раскрывают удивительную эволюционную историю, видимую в окаменелостях, анатомии и, более недавно, в их геномах.
Предки китов были небольшими наземными млекопитающими, которые жили около 50 миллионов лет назад. Одним из первых окаменелостей, проливающих свет на эту связь, является животное под названием Pakicetus, обнаруженное в Индии и Пакистане. Это существо, напоминающее оленя и живущее как на суше, так и в воде, стало началом ряда адаптаций для морской жизни.
За 10 миллионов лет эволюции эти млекопитающие претерпели резкие изменения:
Значительные анатомические изменения, видимые в окаменелостях Dorudontidae, свидетельствуют о том, как киты адаптировались к океану, чтобы выжить и процветать.
Переход в воду изменил не только внешнюю форму китов, но и их генетику. Последние исследования выявили несколько генов, которые были потеряны или изменены в ходе этого процесса:
Генетические адаптации для глубоководного погружения включали модификации, такие как:
Океан — это враждебная среда, полная микроорганизмов, которые могут быть вредными. Киты столкнулись с сильным эволюционным давлением, чтобы защитить свои дыхательные и кожные системы. Генетические исследования показывают изменения в генах, связанных с:
Замечательный пример — ген PON1, который стал неактивным у китов и других водных млекопитающих. Хотя его полная функция не совсем понятна, эта потеря, похоже, помогает предотвратить воспаления, вызванные накоплением токсинов во время длительных погружений.
В процессе перехода в океан киты потеряли и адаптировали различные чувства:
Благодаря анализу геномов ученые смогли идентифицировать молекулярные адаптации, сопровождающие эволюцию китов. Эти инструменты позволили задать новые вопросы:
Влияние генетических изменений на физиологию китов поразительно:
Эти адаптации позволили китам стать одними из самых эффективных ныряльщиков в животном мире.