Акулы стали хищниками в прошлом из-за глобального потепления

В настоящей биосфере Земли обитают как очень древние, так и сравнительно новые виды животных. Например, приматы появились относительно недавно, в то время как акулы, а также губки, существуют уже сотни миллионов лет. Авторы нового исследования заинтересовались прошлым акул — довольно примитивных хрящевых рыб, появившихся более 400 миллионов лет назад. У этих животных нет костей в скелете — он целиком состоит из хряща, что и отразилось в названии их класса. К хрящевым рыбам также относят скатов, химер и несколько других исчезнувших родственников.

Современные группы акул возникли около 200 миллионов лет назад. Это произошло в начале мезозоя — эпохи, когда доминировали динозавры и другие гигантские рептилии. Чтобы изучить эволюцию рыб, ученые собрали информацию о 490 современных видах акул (что составляет 90 процентов от общего числа). Биологи классифицировали их по местам обитания: бентосные (живущие на дне), пелагические (обитающие в открытой воде и активно плавающие) и бентопелагические (промежуточный тип). Оказалось, что большинство современных акул (70 процентов) обитает у дна, вопреки ожиданиям, в то время как лишь 13 процентов видны у поверхности воды.

Это свидетельствует о том, что современные группы акул изначально жили в глубоководных областях морей и только позже завоевали мелководье. Для проверки этой гипотезы биологи разработали модель изменения ряда характеристик акул в процессе эволюции, используя данные о существующих и исчезнувших животных.

Выяснилось, что предки современных акул действительно были бентосными. Впрочем, многие из них потом активно начали переселяться к поверхности. Первые и наиболее значимые изменения в поведении произошли примерно 122 миллиона лет назад у рыб отряда «ламнообразные». Затем, через 20-30 миллионов лет, независимо друг от друга, за ними последовали акулы отряда «кархаринообразные», затем (уже в кайнозое), еще три группы — так называемые светящиеся акулы, а затем — карликовые колючие и китовые акулы.

Что могло спровоцировать прибрежных рыб к резкому изменению своего образа жизни? Видимо, глобальное потепление, которое во времена мелового термального максимума привело к рекордно высокой температуре поверхностного слоя океана, превысившей 28 градусов Цельсия. В это время концентрация растворенного кислорода в воде снизилась из-за нагрева, что вынудило многих (хотя не всех) предков современных акул переселиться на более мелководные участки, где вода была теплее, более обитаема, и царили иные условия.

Биологи показали, что переход существенно сказался и на морфологии акул. Например, их плавники, изначально короткие и округлые, стали значительно удлиненными, что повысило маневренность. Размеры тела акул в целом увеличились, а значит, увеличилась их мышечная сила и способность к быстрой плавучести. Акулы научились плавать быстрее – эксперименты на современных хрящевых рыбах показали, что рост температуры воды делает их более подвижными.