Переплывшие моря и океаны

Нет нужды пересказывать роман Жюля Верна «Таинственный остров», — его знают и любят взрослые и дети. Напомним лишь такую деталь: на крохотном, затерянном где-то в Тихом океане острове Линкольна, куда волей писателя-фантаста занесло героев романа, была богатая фауна. Жюль Верн, скорее всего, не задумывался, как туда, за тысячи миль от ближайшего материка, попали крупные млекопитающие — орангутанги, кабаны, ягуары. Впрочем, ставить это в вину писателю было бы несправедливо: в 1874 году, когда он закончил свой роман, идеи эволюции, в том числе понятие о миграциях животных и их адаптации, только-только пробивали себе дорогу. Эти вопросы находятся в ведении научной дисциплины — зоогеографии.

Альфред Рассел Уоллес.

Виртуальная Линия Уоллеса пересекает самый большой в мире Малайский архипелаг, омываемый водами Тихого и Индийского океанов.

Макс Карл Вильгельм Вебер.

Эндемик Австралии — коала. Это травоядное сумчатое живёт на эвкалиптовых деревьях, листьями которых питается. Фото: David Iliff / Wikimedia Commons / CC-BY-SA-3.0.

Символ Австралии — большой рыжий кенгуру. Фото: Bidgee / Wikimedia Commons / CC-BY-3.0.

В национальном парке Изало на острове Мадагаскар, отделённом от африканского континента Мозамбикским проливом, живут лемуры, виверры, тенреки и другие млекопитающие.

Кошачий лемур с Мадагаскара. Фото: Mistvan / GNV (FDL) / Wikimedia Commons / CC-BY-SA-2.5.

Мадагаскарская руконожка ай-ай, или айе-айе. Фото: Tom Junek / Wikimedia Commons / CC-DY-SA-3.0.

Двести миллионов лет назад на Земле было всего два суперконтинента: Лавразия — в Северном полушарии (включала Северную Америку и Евразию) и Гондвана — в Южном (включала Африку, Южную Америку, Антарктиду и Австралию).

Белолицый саки — представитель широконосых обезьян, единственных, кроме человека, приматов, живущих в Америке. Фото: Art G. / Wikimedia Commons / CC-BY-2.0.

Новозеландская летучая мышь — первое млекопитающее, освоившее острова в юго-западной части Тихого океана. Фото: PD-USGob/Wikimedia Commons.

Чёрно-жёлтый синеязыкий сцинк — представитель семейства ящериц, которые одни из первых пополнили отряд чешуйчатых Новой Зеландии. Фото: Benjamint 444/ Wikimedia Commons/CC-BY-SA 3.0.

Чилоэский опоссум, или чилоэ, или колоколо. Фото: Joсe Luis Bartheld / Wikimedia Commons / CC-BY-2.0.

Самое крупное современное пресмыкающееся — гребнистый крокодил — обитает у восточного побережья Индии, в Юго-Восточной Азии и Северной Австралии. Фото: Salvater / Wikimedia Commons.

Исполинская, или сейшельская, черепаха, — она изображена на гербе Республики Сейшельские Острова. Фото: Yotcmadr / Wikimedia Commons.

Самый крупный из современных грызунов капибара — житель Южной Америки. Фото: Magnus Manske/ Wikimedia Commons/CC-BY-3.0, FAL.

‹ ›

Линия Уоллеса

В 1850-х годах младший коллега Чарльза Дарвина — британский натуралист, географ, биолог и антрополог Альфред Рассел Уоллес (1823—1913) — в одной из экспедиций исследовал бассейн самого большого на планете Малайского архипелага, омываемого водами Тихого и Индийского океанов. Его заинтересовал тот факт, что животный мир двух соседних индонезийских островов — Бали и Ломбок — различается кардинальным образом. Ширина пролива между ними не превышает 35 км, однако у фауны острова Бали гораздо больше сходства с фауной острова Суматра, отстоящего от него на тысячу километров, чем с фауной находящегося рядом Ломбока. Размышляя о причинах такого различия, Уоллес провёл условную зоогеографическую границу, разделившую Малайский архипелаг на две части. Впоследствии он предложил разделить на зоны всю поверхность земли, чем положил начало новой научной дисциплине — зоогеографии, ставшей разделом биогеографии — науки, изучающей закономерности распространения животных на земном шаре.

Линия Уоллеса отделяет азиатскую фауну Больших Зондских островов (Явы, Калимантана, Суматры) и примыкающих к ним небольших островов, бывших до окончания ледникового периода частью континента Азии, от так называемой Уоллесии — группы островов с переходной фауной, никогда не имевших сухопутного моста с материком. Позже была введена ещё Линия Вебера*, отделившая с востока фауну Уоллесии от фауны Австралии и Новой Гвинеи, которые до таяния ледников представляли единое целое. Она проходит между Молуккскими островами, островами Буру и Сулавеси с одной стороны и островом Тимор и Австралией — с другой.

Уоллес пришёл к выводу, что возможность распространения тех или иных видов животных по планете зависит, прежде всего, от наличия или отсутствия водных преград. Скажем, окружённая Индийским океаном Австралия осталась царством сумчатых, которых водный барьер спас от вытеснения высшими видами млекопитающих, а в лесах такого крупного архипелага, как Новая Зеландия, долгое время водились одни лишь птицы. Картина животного мира, населяющего планету Земля, не вписывается в эти рамки. Когда же и каким образом сухопутным животным удалось-таки преодолеть моря и океаны, обосноваться на новых местах, обзавестись потомством и стать прародителями новых видов? Заметим, что для обитателей суши пересечь хотя бы сотню километров по воде — задача почти невыполнимая. Поэтому такие случаи выпадают раз в несколько миллионов лет и представляют собой исключительное событие.

Течения Мадагаскара

Перенесёмся мысленно через Индийский океан из Индонезии на Мадагаскар — один из крупнейших островов планеты, отделённый от Африки Мозамбикским проливом. Его ширина в самом узком месте составляет 420 км, а ещё несколько тысяч лет назад, во время последнего оледенения, он был намного уже — около 300 км. Мадагаскар — классический пример постепенного заселения наземными животными изолированного массива суши через морские просторы.

Две тысячи лет назад, к моменту появления на острове человека, из сухопутных млекопитающих здесь водились только лемуры, виверры (напоминающие кошек небольшие млекопитающие с короткими лапами и длинным хвостом), хомяки, тенреки (насекомоядные) и небольшие бегемоты. За семьдесят миллионов лет только их предкам удалось переплыть водную преграду и добраться до Мадагаскара. Как показали генетические исследования, каждый вид животных попал на остров вследствие одного-единственного «переселения», причём выжили в плавании единицы. Это могли быть пары противоположного пола или одинокие беременные самки.

Символом острова стали лемуры, которых на сегодняшний день известно около 100 видов. Жили здесь и гигантские лемуры размером с гориллу, вымершие после появления человека. По последним исследованиям палеонтологов Мэтью Хубера из США и Джейсона Али из Гонконга, предки лемуров оказались на острове 65—62 миллиона лет назад. Тогда Африка и Мадагаскар находились на 1500 км южнее, в области иных океанических течений, благоприятствующих передвижению по морю сухопутных животных, случайно оказавшихся в воде на куче веток или поваленных деревьях. Путь от континента до острова на таких природных плотах мог занимать около 30 дней. Всё это время невольные путешественники могли питаться листвой и ветками собственного плавательного средства и пить собиравшуюся на нём дождевую воду.

Примерно 40—30 миллионов лет назад на остров приплыли предки тенреков, а спустя 10 миллионов лет — хомяков и виверр. Тогда же оба массива суши приблизились к их нынешнему положению, характер течений изменился, и «окно» для обмена животными между ними закрылось. Единственным исключением стали гиппопотамы, которых, возможно, занесло на остров несколько позже, что неудивительно, учитывая их способность проплывать большие расстояния.

Мадагаскар стал удобной площадкой для так называемой адаптивной радиации, — это когда из одного-единственного исходного вида при отсутствии конкурентов стремительно эволюционируют новые виды животных, порой совсем не похожие на предков. До последнего времени, пока учёные не научились исследовать ДНК, они не считали, что руконожка айе-айе, или ай-ай, и прочие лемуры происходят от той самой пары, что когда-то, 60—40 миллионов лет назад, переплыла Мозамбикский пролив, — слишком уж различны эти животные. Генетический анализ доказал, что они родственники. Точно так же, лишь с помощью исследования ДНК, американский генетик Энн Йодер установила, что у крупнейшего хищника лесов Мадагаскара — фоссы и небольших виверр общий предок. Загадочное ископаемое острова — мадагаскарский трубкозуб оказался родственником крошечных тенреков, которых он превосходил по весу в несколько десятков раз! Тенреки, кстати говоря, представляют собой яркий пример адаптивной радиации, когда из одного предка, приспосабливаясь к окружающим условиям, развились животные типа наших землероек, кротов, ежей, выхухолей и американских опоссумов.

Обезьяны — предшественники Колумба

Млекопитающие переселялись из Африки не только на восток, но и на запад — в Америку. Самый дальний заплыв в истории животного мира совершили обезьяны, переселившиеся из Старого Света в Новый. Было это примерно за 27—30 миллионов лет до открытия Америки Христофором Колумбом. В то время небольшая стая обезьян, а может быть всего одна пара или вообще единственная беременная самка, на дрейфующем дереве или плоте из веток пересекла Атлантический океан. Случайно унесённые в море звери никогда больше не увидели Африки, но зато дали начало потомству широконосых обезьян, коих в Америке сейчас насчитывается несколько десятков процветающих видов.

Напомним, что в давние времена Южная Америка представляла собой отдельный континент. Её соединение с Северной Америкой произошло по историческим меркам совсем недавно — около трёх миллионов лет назад. Следствием этого глобального события стал так называемый Великий американский обмен, когда в Южную Америку из Северной (тогда она соединялась с Евразией и потому имела очень богатую фауну) хлынула масса животных разных видов, а в противоположном направлении отправились опоссумы, броненосцы и обезьяны. Впрочем, обмен ещё не закончился — в Южной Америке до сих пор мало видов копытных и вообще крупных млекопитающих. Между тем, ещё до того как североамериканский и южноамериканский континенты соединились, с севера на юг начали десантироваться грызуны. Каждое новое переселение (а их становилось всё больше, поскольку расстояние между двумя Америками стремительно уменьшалось) давало повод для адаптивной радиации.

С другой стороны, такие крупные острова, как Куба или Гаити, так и остались неприсоединёнными к материковой суше. Поэтому на них обитает очень мало млекопитающих, только те, чьи предки переплыли через проливы, — это несколько видов крупных грызунов хутий и уникальные насекомоядные — щелезубы. Такая же картина животного мира наблюдается на Филиппинских островах, никогда не соединявшихся с азиатским континентом. Поэтому Филиппины бедны млекопитающими.

Рептилии против млекопитающих

Южнее Индонезии, с которой мы начали свой рассказ, находится Австралия. Большинство из нас представляют себе этот континент царст-вом сумчатых. На самом деле на нём обитают несколько десятков эндемичных видов грызунов — потомков морских переселенцев. Подобно тенрекам, австралийские грызуны в условиях незначительной пищевой конкуренции дали большое разнообразие видов. Среди них есть крысы, мыши, тушканчики, грызуны, похожие на маленьких бобров или ондатр.

Австралия интересна ещё и тем, что здешние пресмыкающиеся мало чем отличаются от пресмыкающихся Азии. Скажем, Зелёный континент изобилует питонами, родственными азиатским. То же самое относится к варанам. Про гребнистых крокодилов, живущих на огромной территории от Индии до северо-восточного австралийского штата Квинсленд, и говорить нечего: они способны проплывать по морю сотни и тысячи километров.

Теперь обратимся к лежащей далеко к югу Новой Зеландии. Первые люди не обнаружили на островах архипелага млекопитающих, за исключением летучих мышей, чьё расселение вполне объяснимо, ведь они умеют летать. Зато Новую Зеландию населяли ящерицы — гекконы и сцинки. Рептилии оказались первыми из сухопутных животных, попавших на эти далёкие острова. В отличие от млекопитающих, они легче переносят длительное плавание «на плотах», поскольку из-за медленного обмена веществ могут подолгу голодать. Неслучайно, после катастрофического извержения в 1883 году вулкана Кракатау, расположенного в Индийском океане между островами Ява и Суматра, первыми позвоночными, вновь заселившими остатки взорвавшегося острова, оказались ящерицы и питоны. Самые знаменитые «десантники» — гигантские черепахи Сейшельских и Галапагосских островов, чьи предки перебрались туда из Африки и Южной Америки. Судя по последним исследованиям генетиков, на Галапагосах эти рептилии поселились сравнительно недавно — около миллиона лет назад.

Миграции животных в Арктике и Антарктике

Если вернуться к сумчатым, то несколько лет назад стало известно, что маленький опоссум, называемый в Чили колоколо, вовсе не родственник другим американским опоссумам, а, напротив, разделяет общих предков с австралийской ветвью сумчатых. Это открытие, ставшее биологической сенсацией, сделала международная команда генетиков, в которую входил и наш соотечественник Геннадий Чураков. Исследователи считают, что колоколо в своё время мигрировали из Южной Америки в Австралию либо напрямую через Тихий океан, либо добрались до неё через Антарктиду (льдов тогда там не было), в любом случае преодолевая морские просторы. Существовала гипотеза о переселении колоколо через древний суперконтинент Гондвана. Но к тому времени она уже раскололась на части, в противном случае сумчатые Австралии не происходили бы от одного предка.

В полярных широтах миграциям способствовали дрейфующие льды. Так в Исландию и на Командорские острова попали песцы, а на Фолклендские острова, расположенные в 600 километрах от Патагонии (южной части Аргентины), — местные лисы, бывшие на архипелаге единственными млекопитающими. К сожалению, их истребили европейцы. Согласно новейшим методам генетического анализа, проведённого центром по изучению ДНК Аделаидского университета, переселение животных из Южной Америки произошло примерно 16 тысяч лет назад.

Карлики и гиганты

Когда животные оказывались на островах, где не было пищевых конкурентов и опасных врагов, у них нередко развивались так называемая островная карликовость или, наоборот, островной гигантизм. В первом случае эволюция шла по пути уменьшения размеров животных. Таковы, например, кипрские карликовый слон и карликовый бегемот, которые, преодолев Средиземное море (на тот момент сильно пересохшее), обитали на острове совсем недавно — 2—1 миллион лет назад и дожили до появления на нём человека, их и истребившего. Карликовые гиппопотамы жили также на Крите, на Мальте и на уже упомянутом Мадагаскаре.

При гигантизме, напротив, размеры животных резко увеличивались. Примеры тому — лемур с Мадагаскара весом 160 кг, или некоторые хутии (родственники нутрий) с Антильских островов весом до 200 кг, или гигантские крысы Канарских островов. Все они также стали жертвами первых поселенцев. У гигантских островных черепах предки были сравнительно небольших размеров. Эволюционный механизм, ответственный за уменьшение или увеличение размеров животных, до сих пор точно не известен. Логично было бы предположить, что отсутствие хищников могло способствовать «съёживанию» крупных животных и, напротив, «разрастанию» мелких особей: первым не нужно было сражаться, вторым — прятаться и убегать. В каких-то случаях роль могли сыграть скудность корма или близкородственное скрещивание.

Комментарии к статье

* Линия Вебера названа по имени нидерландского зоолога немецкого происхождения Макса Карла Вильгельма Вебера (1852—1937), который не только установил различия между фауной Уоллесии и Австралии, но и открыл 131 вид не известных до той поры животных.

Источник: www.nkj.ru