Ученые выяснили, как происходила эволюция сумчатых животных

Кенгуру, опоссум и тасманийский дьявол выглядят очень по-разному, однако, принадлежат они к одной большой группе сумчатых животных. Ученые давно спорят о том, как шла эволюция сумчатых. Новое исследование «прыгающих» генов поможет разгадать загадку эволюции и распространения сумчатых по всему свету.

Более чем 300 видов сумчатых живут в Америке и Австралии. Эти существа известны своими «сумками», в которых самки вынашивают детенышей. Сумчатые — родственники плацентарных млекопитающих, к которым относятся и люди, но отделились от общих предков 130 миллионов лет назад. Они распространены, в основном, в Австралии и Южной Америке — в те времена это были части суперматерика Гондвана.

Анализ последовательностей ДНК и окаменелостей приводит к двум совершенно разным теориям о том, как распространились сумчатые.

Так, анализ ДНК позволяет предположить, что одиночный предок сумчатых из Южной Америки проник в Австралию до того, как они разделились, и сумчатые на разных континентах эволюционировали независимо.

В свою очередь анализ окаменелостей говорит в пользу более сложной картины, согласно которой некоторые предковые формы совершали путешествия из Австралии в Южную Америку, и появлялись южноамериканские группы сумчатых австралийского происхождения.

Центральной в этом конфликте идей является Монито Дель Монте или «маленькая горная обезьянка», как называют это животное в Южной Америке (по-русски его название — чилийский опоссум). Это редкое сумчатое живет в тропических лесах в Южных Андах, в Чили и Аргентине, но его относят в одну группу с австралийскими собратьями, так как оно имеет сходное строение костей лодыжки и уха с вымершими австралийскими сумчатыми.

Некоторые исследователи приводят чилийского опоссума как доказательство сложных миграций, но другие ученые с ними не согласны, так как это противоречит генетическим данным.

Чтобы разобраться в этой проблеме, эволюционист Мария Нильссон из Университета Мюнстера в Германии и ее коллеги проанализировали участки ДНК под названием ретротраспозоны в геноме сумчатых. Ретротранспозоны выламывают участок ДНК, копируют самих себя и вставляют свою копию в геном. Ретротранспозоны очень стабильны и меняются мало в ходе эволюции. Поэтому их можно использовать в качестве маркеров для понимания родства между животными, если у видов те же ретротранспозоны в тех же участках, то очень вероятно, что у них был общий предок.

Нильссон сравнила расположение ретротранспозонов у опоссума из Южной Америки, австралийского кенгуру валлаби таммар и 20 других видов, включая вомбата, валлару и сумчатого крота. У всех изученных сумчатых — 10 общих ретротранспозонов, это значит, что у них был общий предок. У сумчатых Южной Америки процесс копирования и вставления ретротраспозонов случился меньшее число раз, а это значит, что они — более древняя ветвь на этом древе. У опоссума нет двух ретротранспозонов, которые есть почти у всех остальных, и это может указывать на то, что он ближе всего к общему предку. Нашлось место и загадочному чилийскому опоссуму: у него действительно есть общие черты с австралийскими сумчатыми, но он все же ближе к южноамериканским собратьям.

Полученные данные четко делят сумчатых Австралии и Южной Америки на две отдельные группы — это значит, что контакты между ними если и были, то очень мало. Взятые вместе, эти результаты позволяют предположить, что единичная миграция из Южной Америки в Австралию дала когда-то разнообразие сумчатых, которые мы наблюдаем сейчас, включая чилийского опоссума.

«Это открытие — поистине шаг вперед в понимании родства сумчатых», — считает эволюционист Мэтью Филлипс из Австралискойго Национального Университета в Канберре. «Жаль только, что ретротранспозоны нельзя проанализировать у вымерших видов!» — сетует он.