Древние белки помогают восстановить эволюционную историю южноамериканских копытных Дарвина

Ancient proteins resolve the evolutionary history of Darwin’s South American ungulates. Frido Welker, Matthew J. Collins, Jessica A. Thomas, et al. Nature. 2015. Vol. 522. No 7554. P. 81–84.

Происхождение двух причудливых ископаемых животных, которые были описаны Чарльзом Дарвином во время своего южноамериканского путешествия на корабле «Бигль» как принадлежащие «самым странным животным из когда-либо открытых», оставалось неясным на протяжении 180 лет. Одно из них, напоминающее гигантскую лошадь или верблюда с длинной шеей как у жирафа, к тому же имеющее хобот, Дарвин назвал макраухенией (Macrauchenia, Litopterna), другое – носорога с головой бегемота и зубами грызуна – токсодоном (Toxodon, Notoungulata). Останки токсодона он выкупил у уругвайского фермера за несколько шиллингов, а макраухению нашел сам по морде, выступающей из песка на побережье в южной Патагонии. Дарвин оказался не в состоянии классифицировать странных млекопитающих, так как они были похожи «на всех животных сразу». Чтобы как-то справиться с задачей классификации, их включили в условную группу южноамериканских копытных, куда относятся еще около 280 видов. Про эту группу неизвестно практически ничего: зародилась ли она до или после мел-палеогенового перехода, имевшего место 66,2 млн лет назад, и можно ли ее представителей относить к надпорядку Afrotheria, в который входит множество видов от слонов до дельфинов, включая непарнокопытных. На сегодняшний день в различных естественнонаучных музеях мира хранятся 48 окаменелостей, принадлежащих этой загадочной группе. Международная группа авторов-разработчиков нового метода изучения эволюционной истории ископаемых животных на основе анализа коллагенов провела исследование этих останков. Как установили авторы, оба вида происходят из древнего отряда кондиляртров (Condylarthra) – парафилетической группы древних южноамериканских плацентарных, родственных непарнокопытным. Для выяснения загадочного происхождения макраухений и токсодонов, вымерших около 10-12 тыс. лет тому назад,  исследователи изучили коллагены, которые, в отличие от ДНК, сохранились в ископаемых костях. Последовательность белка удалось установить лишь у 5 представителей «странных дарвиновских животных» из 45, служивших объектами исследования. Тем не менее, для каждого вида были получены 90-процентные последовательности цепей α1 и α2 коллагена I типа. Эти последовательности сравнили с коллагеном ряда ныне живущих млекопитающих и нескольких вымерших. При сопоставлении выяснялось, что оба ископаемых гиганта составляют сестринскую группу с непарнокопытными, что дало возможность разместить их на эволюционном дереве. Дарвин предполагал, что найденные и описанные им гиганты имеют отношение к таким разным животным как слоны, ламантины (морские коровы), трубкозубые (муравьеды) и грызуны. Методы молекулярной биологии помогли восстановить эволюционную историю «дарвиновских» копытных, поместив их ближе к непарнокопытным, то есть к лошадям, тапирам и носорогам. Классифицировать ископаемых животных более точно теоретически возможно, расширив круг анализируемых белков костной ткани, но база данных для сравнительного анализа в настоящее время существует только для коллагена.

В.В. Стрекопытов