Изучение ископаемых останков позволило российским ученым выяснить, что почвенные клещи эволюционировали очень медленно на протяжении миллионов лет. Именно поэтому современные представители этой группы практически не отличаются от своих предков, живших в доисторические времена. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Systematic Palaeontology. Исследование было поддержано Российским научным фондом.

Картинка: изображение клеща. Источник: Pavel B....

Картинка: изображение клеща. Источник: Pavel B. Klimov et al. / Journal of Systematic Palaeontology, 2019

Эволюция — важнейшее явление живой природы. Каждый вид проходит долгий процесс развития, который растягивается на миллионы лет. Он может идти тремя путями: направленный отбор, когда эволюция протекает на протяжении долгого времени в одном направлении, например, изменяется размер тела; резкие скачки, при которых происходят быстрые и масштабные изменения в строении организмов; и состояние стазиса, при котором перемены протекают крайне медленно и в узком диапазоне, что не приводит к серьезным изменениям на протяжении миллионов лет. Последний тип свойственен организмам, жизнь которых стабильна и спокойна, например, клещам семейства Paratydeidae. Эти животные населяют почву, лесную подстилку, мох и другие подобные места по всему миру. Но их биология слабо изучена.

Сотрудники Тюменского государственного университета совместно с иностранными коллегами описали два вида доисторических клещей, которые жили 34 миллиона лет назад, в эпоху эоцена, — Scolotydaeus vlaskini sp. nov. и Tanytydeus pogrebnyaki sp. nov. из семейства Paratydeidae. Останки двух видов сохранились в янтаре, который был добыт в карьере Пугач (Клесов, Украина). Куски янтаря хранились в коллекции Института зоологии имени Шмальгаузена НАН Украины. Исследуя их под микроскопом, исследователи заметили, что их строение очень похоже на строение современных родственных клещей. Поэтому они предположили, что эволюция в семействе Paratydeidae протекала крайне медленно. Чтобы проверить гипотезу, ученые собрали базу данных о 48 внешних признаках 20 видов клещей-паратидеид. Также они изучили ДНК для 169 видов клещей, включая паратидеид. Потом авторы построили древо, длина ветвей которого пропорциональна времени эволюции, и смоделировали процесс эволюционных изменений. Чтобы сделать вывод о том, как они происходили, ученые применили метод молекулярных часов. Этот подход отслеживает темпы эволюции и основан на гипотезе, что все значимые изменения происходят примерно с одной скоростью, но также допускает, что в разных группах скорость накопления мутации может быть разной и молекулярные часы могут «тикать» с разной скоростью. Иными словами, зная время эволюции между предковым видом (A) и современным видом (B) и признаки этих видов, можно посчитать, с какой скоростью происходила эволюция видa B.

Анализы подтвердили, что паратидеид эволюционировал крайне медленно. Хотя само семейство появилось 242 миллиона лет назад, важные эволюционные изменения происходили лишь раз в 46 миллионов лет. Ученые в своей работе сравнили скорость эволюции клещей семейства Paratydeidae и хищных динозавров. Оказалось, что динозавры развивались в 637 раз быстрее.

«Такая медленная эволюция может объясняться стабильностью жизни клещей в почве на протяжении миллионов лет. Современное широкое распространение семейства может быть обосновано их ранней эволюцией на Пангее — первом континенте, раскол которого привел к образованию всех современных материков», — прокомментировал Павел Климов, кандидат биологических наук, профессор Тюменского государственного университета.

Работа проводилась совместно с коллегами из Палеонтологического института РАН (Москва), Мичиганского университета (США), Института зоологии им. Шмальгаузена НАН Украины (Киев) и Федерального университета Минас-Жерайс (Бразилия).