Почему летучие мыши – одна из величайших загадок эволюции?

Палеонтологи ищут предков, которые могли бы объяснить, как летучие мыши стали единственными летающими млекопитающими.

Даже если вы не видите летучую мышь, вы можете услышать ее пронзительный щебет, когда она ищет ужин на ночь. Вы, вероятно, слышите маленькую коричневую летучую мышь, обычного поедателя насекомых, но это всего лишь одна из более чем тысячи разновидностей летучих мышей, начиная от свиноносой летучей мыши и заканчивая гигантской летучей лисицей.

Большие или маленькие, летучие мыши имеют проблемы с репутацией. Помимо того, что они связаны с вампирами, их часто называют «летающими крысами» и обвиняют в распространении зоонозных заболеваний среди людей (включая COVID-19, хотя обоснованность этой вины еще не доказана). Этот страх часто затмевает захватывающий факт, что летучие мыши – единственные млекопитающие, которые развили управляемый полет. Когда и откуда эти странные существа появились?

Летучие мыши всплывают в летописи окаменелостей около 50 миллионов лет назад во время, известное как эоцен. Палеонтологи обнаружили останки, начиная от зубов и кусков челюсти до потрясающих полных скелетов в таких отдаленных местах, как Вайоминг, Париж, Австралия и шахта Вастан в Индии.

Вид вымершей летучей мыши Onychonycteris

Есть некоторые различия между самыми старыми летучими мышами и их современными родственниками. Например, на основании анатомии уха лучше сохранившихся образцов, ученые знают, что первые летучие мыши не могли эхолоцировать. Они полагались на зрение, запах и осязание, чтобы найти свою еду. В то время как современные летучие мыши имеют коготь только на эквиваленте нашего большого пальца, более ранние летучие мыши сохранили некоторые дополнительные когти пальца, унаследованные от их предков. Окаменелая летучая мышь, датируемая около 52 миллионов лет назад и получившая название Onychonycteris finneryi в 2008 году, имела когти на всех пяти пальцах. Новые технологии добавили несколько деталей в раннюю историю о летучих мышах. Недавнее исследование окраски окаменелостей показало, что две найденные в Германии летучие мыши возрастом 48 миллионов лет были в основном коричневыми.

Несмотря на эти успехи, у ученых остались большие вопросы. С одной стороны: образцы летучих мышей возрастом 50 миллионов лет уже опознаются как летучие мыши, так откуда они взялись? Когда, где, почему и как первые летучие мыши стали летать?

Палеонтологи знакомы с такими загадками. В течение десятилетий анатомы и зоологи были запутаны происхождением китов. Затем, в конце 20-го века, множество ископаемых находок предоставило подробный план того, как копытные наземные млекопитающие стали крупнейшими пловцами моря. Птицы представляли аналогичную проблему, их происхождение от неизвестного предка рептилий ставило в тупик экспертов, пока некоторые новые идеи о «ужасных ящерицах» и удивительных ископаемых находках не доказали, что птицы являются живыми динозаврами. 

Каждый из этих удивительных палеонтологических примеров содержал серьезные изменения в том, как жили животные. Киты перемещались с суши в океан, птицы начинали как земные динозавры и поднимались в воздух, а черепахи были наземными рептилиями, которые начинали копаться под землей. Летучие мыши следуют этой тенденции, несомненно, начиная с предков наземных млекопитающих. Вопрос в том, где можно найти недостающие примеры ранних летучих мышей.

«Короткий ответ: мы не знаем, почему пропущен срок в десять миллионов лет», – говорит палеонтолог из Бирмингемского университета Эмили Браун. В соответствии с оценкой окаменелости летучих мышей, опубликованной в прошлом году Браун и ее коллегами, может быть несколько факторов.

Выбор жилья ранними летучими мышами, возможно, был препятствием для их сохранения. «Ранее предполагалось, что ранние летучие мыши, возможно, жили преимущественно в лесной среде, которая не имеет очень хорошего потенциала для сохранения», – говорит Браун. Ее исследование показало, что ископаемые летучие мыши современных летучих мышей, которые живут в лесах и джунглях, в основном неполны, вероятно, по той же причине.

Некоторые из костей Icaronycteris, одной из самых ранних известных летучих мышей и соседа Onychonycteris, тонкие, как человеческие волосы. Единственная причина, по которой мы знаем об этих летучих мышах, состоит в том, что они жили вокруг озер, которые способствовали исключительному сохранению.

Браун говорит, что зубы составляют большую часть окаменелостей летучих мышей. Ученые часто не имеют четкой картины ископаемых летучих мышей, если они не были сохранены в исключительных местах, которые дают полные или сочлененные скелеты. Именно эти типы отложений, называемые Лагерштетт, должны быть найдены палеонтологами, чтобы разгадать тайну. По словам Браун, единственный способ понять, когда впервые появились летучие мыши, как они эволюционировали, чтобы летать и многое другое, – это найти больше таких исключительных мест.

Летучая мышь Icaronycteris (Wiki Commons / Andrew Savedra)

Также важно уточнить наше представление о том, как могла бы выглядеть ранняя летучая мышь. Текущая запись не предлагает много подсказок. Рассмотрите Onychonycteris, одну из самых старых известных летучих мышей, показывающую некоторые из самых полных останков. В то время как у этого млекопитающего более примитивные пропорции конечностей и когти на пальцах, говорит палеонтолог Королевского музея Онтарио Кевин Сеймур, «это все еще летучая мышь». 

То, что было раньше, только умозрительно. Летучие мыши – это млекопитающие, и поэтому самые ранние летучие мыши были, конечно, пушистыми. По словам Сеймура, на основании таких находок, как Onychonycteris, разумно предположить, что летучие мыши прошли стадию глиссирования перед активированным полетом, и первые летучие мыши, вероятно, были насекомоядными. 

В то время как эксперты ищут соответствующие окаменелости, другие млекопитающие могут дать приблизительное представление о том, чего ожидать. Летучие мыши могут быть единственными млекопитающими, которые развивают мощный взмах крыльев, но другие виды млекопитающих от летяги до похожего на лемура существа, называемого колуго, могут скользить по воздуху на расширенных мембранах. Самые ранние летучие мыши, вероятно, развивались по тому же маршруту, с некоторой дополнительной кожей, позволяющей им перемещаться от дерева к дереву.

Новая информация о существующих окаменелостях подтверждает мысль о том, что самые ранние летучие мыши прыгали по деревьям. В 2013 году палеонтологи Кевин Падиан и Кеннет Диал представили исследование на ежегодном собрании Общества палеонтологии позвоночных, в котором отмечалось, что у некоторых из самых ранних летучих мышей задние конечности сгибались в стороны, а не выравнивались прямо под телом. Такое расположение больше подходит для лазания по скалам и деревьям, чем для ходьбы по земле. Поиск животных, живущих на деревьях, поможет соединить ископаемые точки.

По крайней мере, палеонтологи знают, какой промежуток времени исследовать. Некоторые из самых старых известных летучих мышей не обнаруживаются одиночными скелетами, а представляют собой сообщества летучих мышей нескольких видов. Это означает, что летучие мыши уже диверсифицировались к 50 миллионам лет назад и что их предки намного старше – возможно, появились после вымирания, которое уничтожило динозавров 66 миллионов лет назад. Прото-летучих мышей можно будет найти в скалах того времени, когда странная группа млекопитающих только начинала набирать обороты.

Вас также может заинтересовать:

• Палеонтологи нашли окаменелость странного млекопитающего возрастом 66 миллионов лет
• У летучих мышей обнаружено 6 новых штаммов коронавирусов
• Птерозавры могли бы научить нас лучшему полету