Эволюция змей преподнесла неожиданный поворот: кобры возникли не там, где мы думали

Изображение предоставлено: dikkyoesin1 / Getty Images

В культовой истории Редьярда Киплинга о мангусте Рикки-Тикки-Тави змея-кобра Нагайна описывается как «плеть, взметнувшаяся поперек шеи лошади», когда она убегает, спасая свою жизнь. Именно эта стремительная манера передвижения, как предполагают ученые, могла сыграть ключевую роль в распространении кобр и их родственников из Азии, где они возникли, в другие части света.

Ранее ученые полагали, что суперсемейство Elapoidea, включающее кобр, коралловых змей и мамб, возникло в Африке. Это предположение подкреплялось находкой ископаемых остатков змеи семейства Acrochordidae в Танзании, относящихся к олигоцену (33,9–23 миллиона лет назад) — они считались самыми древними родственниками этой группы, обнаруженными в ископаемых останках (1).

Однако новое исследование, опубликованное 7 августа в журнале Royal Society Open Science, изменило представления ученых о происхождении этих змей. Проведенный генетический анализ и изучение ископаемых из других регионов привели к выводу, что змеи из суперсемейства Elapoidea, а также из родственного суперсемейства Colubroidea, на самом деле возникли в Азии (2).

«Причина неопределенности заключалась в основном в недостаточном понимании того, как различные виды этих змей связаны между собой,» — объяснил ведущий автор исследования, эволюционный биолог и постдокторант Американского музея естественной истории Джеффри Вайнелл. Он провел это исследование, находясь в Канзасском университете.

Ранее ученые никогда не проводили столь обширный генетический анализ этой группы змей. «Меня заинтересовало построение древа жизни для этой группы, которое бы предсказало эволюционные взаимосвязи, а затем использование этого древа жизни и данных о современных видах для оценки того, где жил предок этой группы,» — добавил Вайнелл.

В рамках исследования, Вайнелл и его коллеги проанализировали 3 128 участков генома у 65 видов Elapoidea, чтобы выяснить их эволюционные связи. Они также включили дополнительные данные по 434 другим видам, некоторые из которых уже были собраны в генетических базах данных, а другие были отобраны исследователями самостоятельно. Эти виды затем были нанесены на карту для отображения их исторического географического распространения.

Результаты показали, что ранние предки Elapoidea эволюционировали в Азии в период от 28,94 до 45,92 миллиона лет назад, а Colubroidea возникли примерно 31,13–48,81 миллиона лет назад.

Эти древние азиатские предки змей могут отсутствовать в ископаемой летописи из-за климатических условий, в которых они эволюционировали. «Тропическая Азия не является лучшим местом для сохранения ископаемых из-за климата,» — отметил Вайнелл.

Согласно исследованию, эти змеи покинули Азию и отправились в Африку между 37,5 миллионами и 24,4 миллиона лет назад. Их потомки затем расселились по Европе, Австралазии и Америке в несколько волн. Сегодня существует около 700 видов этих змей, обитающих на всех континентах, кроме Антарктиды, а также на многих островах. Даже моря были колонизированы потомками этих древних змей.

Исследование выявило, что у этих змей была сложная эволюционная история. Например, Elapoidea и Colubroidea мигрировали из Азии в Африку не менее чем в 15 случаях, и возвращались обратно в Азию из Африки по крайней мере семь раз. Это подчеркивает сложность их перемещения между континентами и трудности в прослеживании их происхождения.

Что касается путей миграции, Вайнелл предполагает, что эти змеи могли использовать различные маршруты, включая сухопутные мосты и пересечение узких морских проливов, чтобы достичь своего современного глобального распространения.

Live Science