Где родина полярного лиса?

С точки зрения исследователей, высокогорья являются прекрасной природной лабораторией, в которой можно изучать процессы эволюции и приспособления живых организмов к среде своего обитания. Там встречается большое число эндемичных видов и родов растений и животных, прекрасно чувствующих себя на своей высокогорной родине, но уже не способных спуститься ниже, чтобы освоить более благоприятные (с нашей точки зрения) условия среды.

Цинхай-Тибетское плато журналисты и популяризаторы науки любят называть «крышей мира», (кстати, такой же эпитет применяется и к нагорьям Памира), а ещё – «третьим полюсом», намекая на холодный неприветливый климат и общие суровые условия этой местности. Для плато характерны вечная мерзлота, резко континентальный климат с морозами, достигающими минус 40 градусов по Цельсию, и прочие атрибуты высоких широт. Однако интенсивные зоологические и ботанические исследования последних 10–15 лет показали, что определение «третий полюс» –  не просто метафора. К удивлению многих, между Тибетом и «первым полюсом» (если считать им Арктику) обнаружились вполне реальные связи, выражающиеся в тесном родстве некоторых характерных арктических животных и растений с ныне живущими или уже вымершими обитателями Тибетского нагорья.

Другими словами, «третий полюс» оказался «поставщиком» фауны и флоры для биоты Арктики, причём касается это таких видов, которые мы привыкли считать типично полярными и не представляем их себе живущими в других уголках мира. В свете этих открытий история формирования арктических экосистем стала выглядеть по-иному. В биогеографии появилась и оживлённо обсуждается  новая концепция, названная “Out of Tibet” («Вышли мы все из Тибета»).

Одним из самых известных обитателей холодных тундростепей ледниковой эпохи был шерстистый носорог (Coelodonta antiquitatis), громадное рогатое чудовище, одетое плотным меховым покровом. Его ископаемые останки, включая сохранившиеся в вечной мерзлоте фрагменты мягких тканей, издревле были добычей охотников за ископаемыми в арктике и субарктике Сибири. Происхождение этого гиганта долгое время оставалось неясным, пока в 2011 г. не было сообщено о находке в Тибете его вымершего родственника, получившего научного название Coelodonta thibetana. Анализ родословной этого вида и других древних носорогов северного полушария показал, что тибетский вид является прямым потомком шерстистого носорога. Жил он задолго до начала ледникового периода, в плиоцене, что соответствует на шкале геологического времени периоду 5.08–3.23 миллиона лет назад.

Дальше – больше. В 2014 г. китайские палеонтологи опубликовали статью с описанием нового вымершего вида лисиц (Vulpes qiuzhudingi), проживавшего на Тибете примерно в одно время с тибетским носорогом. При ближайшем рассмотрении этот вид оказался предком песца - всем знакомой полярной лисицы. Палеонтологи предполагают, что это близкое родство вполне объяснимо. Тибет отличался крайне суровым климатом задолго до того, как северные широты Земли покрылись ледниковым щитом, и местные высокогорные лисы оказались прекрасно адаптированными к тому, чтобы во время мирового похолодания спуститься со своего поднебесья и двинуться на север покорять Арктику. Современный песец как раз и является потомком этих стародавних мигрантов.

(Слева – карта, показывающая путь миграции предков песца из Тибета на север, справа – нижние челюсти вымершей тибетской лисы, Vulpes qiuzhudingi)

Ещё один (наряду с песцом и волосатым носорогом) типичный обитатель холодных плейстоценовых ландшафтов, входивший в состав мамонтовой фауны, - это так называемый «пещерный лев», или тигролев (Panthera leo spelaea). По данным палеонтологов, в Сибири в плейстоцене тигролев был распространен весьма широко, крайние северные находки его ископаемых останков были сделаны на Гыданском полуострове. Этот прекрасно адаптированный к условиям Арктики хищник, как выяснилось, тоже имел пращура в Тибете.

Современные данные, основанные на анализе ископаемых находок и древней ДНК, показывают, что крупные представители кошачьего семейства образуют группу родственных видов, предок которой скорее всего обитал где-то в районе Гималаев. В 2014 г. ископаемые останки вымершего члена этой группы (Panthera blytheae) были найдены опять-таки в Тибете, на основании чего палеонтологи составили схему расселения крупных кошачьих из Центральной Азии в разные стороны света - в Арктику,  Африку,  Северную и Южную Америку. Похоже, что такие звери, как африканский лев, снежный барс, пума, ягуар и некоторые другие (включая исчезнувшего пещерного льва) берут своё начало именно с «третьего полюса».

(Реконструкция внешнего вида пещерного льва)

Чтобы обосноваться в Новом свете, потомкам первых крупных кошек пришлось из Тибета проникнуть сначала на северо-восток Азии, а потом переправиться через Берингов пролив(бывший в то время сухопутным мостом) и оказаться в Америке. Путешествие небыстрое и неблизкое, но времени у предков нынешних пум и ягуаров было предостаточно: по оценкам палеонтологов, их общий со львами и барсами предок обитал в Тибете в период 5.95–4.42 миллиона лет назад. Таким же путём прошли и предки североамериканских горных баранов, на которых, вероятно, охотились прародители ягуаров.

 Столь же очевидное тибетское родство нашлось и у мелких млекопитающих - пищух (Ochotona),  расселившихся по Азии и Северной Америке. Общий предок нынешних пищух был найден в Тибете, но  не палеонтологами, а генетиками, расшифровавшими геном тридцати современных видов этой группы и наложившими реконструированную родословную на географическую (и палеогеографическую) карту.

( Современный потомок доисторического грызуна из отряда зайцеобразных - пищуха северная)

Судя по всему, самая первая в мире пищуха жила ещё в миоцене, около 13.75 миллионов лет назад. Это означает, что она гораздо древнее предков песца и шерстистого носорога, и эволюционная история семейства пищуховых значительно длиннее. Но пути и маршруты расселения пищух в прошлом были примерно такими же, что и у перечисленных выше групп млекопитающих. В этом нет ничего удивительного: в природе все взаимосвязано, и редко когда отдельно взятый вид или род пускается в далекие странствия в одиночку. Хищники расселяются вслед за своими жертвами, а глобальные климатические и геологические процессы порой облегчают  им перемещения, создавая, например, сухопутные мосты на месте нешироких морских проливов.

Общая схема расселения некоторых видов млекопитающих из Тибета на север Азии, в Африку и в Новый Свет (через Берингию).

Три года назад коллектив российских биогеографов во главе с ихтиологом Александром Махровым опубликовал в «Зоологическом журнале» большой обзор, посвящённый происхождению арктической фауны и флоры. Авторы собрали много данных о происхождении самых разных групп животных и растений, доказывающих, что современная биота Арктики в значительной степени имеет горное происхождение, причём выходцы из Тибета представляют только часть более общей и более масштабной картины, являясь её частным случаем. Помимо Тибета, «корни» современных арктических видов прослеживаются в Альпах, Карпатах, а также других горных системах Евразии. Авторы обзора вполне логично объясняют это тем, что высокогорья являются своего рода экологическими аналогами полярных ландшафтов, той ареной жизни, на которой выковывались современные представители холодостойкой арктической биоты.

Но можно задать вопрос: почему же расселение многих групп шло именно в Арктику с южных гор, а не в обратном направлении? Вероятный ответ заключается в том, что современная среда обитания высоких широт слишком молода по геологическим меркам, чтобы живущие там организмы успели приобрести необходимые для обитания в ней адаптации. Ещё в плиоцене, 3–5 миллионов лет тому назад, природные условия на крайнем севере Евразии были значительно мягче нынешних, в то время как  условия высоко в горах и в те времена были суровыми. Получается, что именно там надо искать центр эволюции групп,  адаптированных к жизни в Арктике. Что прекрасно подтверждается палеонтологическими и молекулярно-генетическими исследованиями последних лет.

___________________________

Взято с сокращениями и небольшими изменениями отсюда: https://goarctic.ru/nauka-i-ku...

Автор статьи - Максим Викторович Винарский,  доктор биологических наук, профессор Санкт-Петербургского государственного университета, зав. Лабораторией макроэкологии и биогеографии беспозвоночных; параллельно с преподаванием работает в Санкт-Петербургском филиале Института истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова  (сектор истории эволюционной биологии и экологии). Автор книги "В поисках родословной животного мира".