Медведь кажется обычным млекопитающим, но его эволюционная ветвь пережила два радикальных «сбоя» в рамках стандартной модели развития. Учёные впервые установили, когда и как древние медведи «взломали» эволюцию и нарушили естественные законы роста зубов, причём сделали это вынужденно из-за резких климатических перемен.
Зубы как «хранилище» эволюционных данных
Исследователи из Баварского государственного собрания естественной истории (SNSB) подробно проанализировали челюстные останки медведей разных эпох и обнаружили нетипичный для млекопитающих механизм развития коренных зубов. Оказалось, что древние медведи дважды изменяли привычный порядок роста моляров в ответ на перемены в рационе и климате, и результат этих «переписанных» правил отражается у всех современных видов.
Челюсть и зубы — это своего рода «чёрные ящики» природы: по ним можно восстановить не только диету и образ жизни животных, но и особенности окружающей среды. У большинства млекопитающих последовательность роста жевательных зубов регулируется химическими сигналами: образование каждого моляра подавляет рост следующего, создавая чёткий градиент вдоль ряда.
Такая «модель ингибирующего каскада» (ICM) надёжно разделяет плотоядных, травоядных и всеядных: у хищников первый моляр крупнее третьего, а у растительноядных — наоборот.
Но медведи разошлись с этой моделью: их второй моляр (m2) оказывается непропорционально большим, что выбивается из классических законов одонтогенеза и ставит семейство Ursidae особняком среди млекопитающих.
Двойной эволюционный «рывок»
Учёные проследили всю эволюцию медвежьих челюстей — от 13-миллионолетних окаменелостей миоцена до современных видов — и выявили два ключевых этапа, когда медведи отказывались от привычных зубных паттернов в периоды резких экологических перемен.
Первый «сбой» произошёл около 3,6 млн лет назад у позднеплиоценового Ursus minimus, предка большинства современных видов. На смену U. boeckhi, обитавшему в субтропических лесах Европы, пришёл более крупный по среднему моляру медведь, выживший в условиях остывающего климата и сокращения численности мелкой фауны. Чтобы добывать питательные корни, луковицы, орехи и насекомых, эволюция ослабила ингибирующие сигналы от первого моляра, и m2 стал расти без привычных ограничений.
Второй «сбой» в плейстоцене
Через 1,25–0,7 млн лет назад, когда Европа превратилась в обширные луга и холодные леса, предки пещерного медведя (Ursus deningeri и прочие формы Ursus spelaeus) снова изменили приоритеты роста: снизилась ингибиция от m2, и резко увеличился третий моляр (m3), позволивший лучше перемалывать растительную пищу.
«Вероятно, баланс химических ингибиторов и активаторов в зубном ряду смещался в зависимости от диеты. Медведи адаптировались к растительно-насекомому рациону, не следуя строгим правилам ICM, но сохраняя диапазон от плотоядности до травоядности», — Аннеке ван Хетерен, SNSB.
Современные бурые (Ursus arctos) и чёрные медведи (Ursus americanus) продолжают носить «плиоценовые» большие m2. Белый медведь (Ursus maritimus), хоть и полностью хищник, унаследовал ту же форму челюсти, а большая панда (Ailuropoda melanoleuca) сохранила усиленный прикус и развитые премоляры для обработки жёсткого бамбука.
Выводы для нас
История медведей показывает: эволюция — это не жёсткие запреты, а гибкие рекомендации. Смена диеты и образа жизни способна «растянуть» границы допустимого в развитии. Это значит, что в питании человека нет единственно правильного пути: можно придерживаться веганства, мясоедения или искать свой баланс, главное — поддерживать здоровье микробиома и получать необходимые нутриенты.
Обсуждаем эволюцию, возможности обхода её «правил» и практические подходы в нашем Telegram-сообществе Neural Hack.
