«Эффект Лазаря», или явление, когда некоторые живые существа появляются вновь спустя миллионы лет

Подумайте… Вам не кажется, что термин “Эффект Лазаря” можно распространить и на социальные явления, к примеру на возрождение, после майдана, фактически официально одобренной централизованной коррупции в государственном лесном хозяйстве Украины и установлении симбиотических связей между государственной властью и нечистоплотным бизнесом? 

Ящерицы семейства игуановых (здесь G. longicaudatus ) были широко распространены и разнообразны в Европе в эпоху эоцена (от 56 до 33,9 миллионов лет назад). Считалось, что они полностью исчезли с континента после перехода от эоцена к олигоцену, пока в 2012 году в южной Франции не были обнаружены экземпляры рода Geiseltaliellus . Крис Вудрич , CC BY

Названный в честь библейского персонажа, вернувшегося из мертвых, «эффект Лазаря» относится к явлению, которое встречается гораздо чаще, чем мы думаем: повторное появление определенных групп организмов, которые считались вымершими.

Всем известен Лазарь, персонаж Нового Завета, которого, как считается, Иисус воскресил. Именно от этого символического образа произошел термин «эффект Лазаря», который сейчас используется в различных областях биологии.

В палеонтологии и филогении (науке об эволюционных связях между организмами) это относится к удивительному явлению: группам организмов — видам, родам или семействам — которые, судя по всем обнаруженным на сегодняшний день ископаемым, исчезли на миллионы лет, а затем, словно по волшебству, вновь появились.

Концепция была предложена в 1980-х годах американскими учеными Карлом Флессой и Дэвидом Яблонски и впоследствии уточнена. Однако ученые не всегда сходятся во мнении относительно ее определения: некоторые, как Яблонски, рассматривают ее как простое временное отсутствие в палеонтологической летописи в течение определенного периода времени, в то время как другие считают, что она характерна для впечатляющих возвращений после крупных массовых вымираний.

Почему происходят эти кажущиеся «воскрешения»?

Эффект Лазаря тесно связан с качеством палеонтологической летописи, то есть со всей совокупностью обнаруженных на сегодняшний день ископаемых, которая дает лишь частичное представление о прошлом жизни. Окаменение — редкий и избирательный процесс: некоторые организмы лучше окаменевают (например, те, у которых есть раковины или кости), а определенные среды (такие как морское дно) способствуют сохранению биологических останков. Кроме того, горные породы могут быть разрушены, преобразованы или просто никогда не исследованы. В результате значительная часть истории жизни до сих пор остается для нас недоступной.

Отсутствие таксона (единицы рода, семейства или вида) в палеонтологической летописи на протяжении миллионов лет может иметь два объяснения:

• Причина носит «стратиграфический» характер, другими словами, это пробел в архивных данных. Таксон сохранился, но мы не обнаружили никаких его следов;

• «Биологическая» причина означает, что это подлинное эволюционное событие.

Это кажущееся исчезновение можно объяснить несколькими сценариями :

→ Возможно, этот таксон нашел убежище в изолированных, небольших или малоизученных районах. После длительного периода изоляции в этих убежищах таксон затем вновь заселил свою первоначальную территорию и снова появился в палеонтологической летописи.

→ Оно могло выживать при очень низкой плотности популяции, ниже порога, необходимого для оставления ископаемых следов. Ниже этого порога популяция остается жизнеспособной, но у нас просто нет сведений о ее существовании. К сожалению, этот порог варьируется в зависимости от среды и таксонов, и его практически невозможно количественно оценить.

Разграничение стратиграфических и биологических альтернатив часто бывает затруднительным. Интенсивность раскопок, качество идентификации ископаемых и таксономический уровень (вид, род, семейство и т. д.) играют решающую роль в интерпретации таких случаев. Следует также отметить, что интерпретация эффекта Лазаря является асимметричной процедурой, поскольку биологическая альтернатива предпочтительнее только тогда, когда стратиграфическая альтернатива не может быть подтверждена документально. Следовательно, аналитические методы, оценивающие полноту палеонтологической летописи, необходимы для понимания значения таксонов, вызывающих эффект Лазаря.

Истоки эффекта Лазаря: стратиграфические и биологические альтернативы, которые либо препятствуют сохранению, либо ограничивают количество сохранившихся, но еще не обнаруженных останков из-за неудачных выборок. Адаптировано из работы Фары (2001). Предоставлено автором.

Когда жизнь играет в прятки: несколько примеров

Однако одно остается несомненным: примеры таксонов Лазаря встречаются гораздо реже, чем можно было бы подумать.

Например, ящерицы семейства игуановых были широко распространены и разнообразны в Европе в эпоху эоцена (от 56 до 33,9 миллионов лет назад). Считалось, что они полностью исчезли с континента после перехода от эоцена к олигоцену. Однако открытие в 2012 году экземпляров рода Geiseltaliellus на юге Франции показало , что они некоторое время существовали в небольших количествах, прежде чем вымерли , вероятно, в конце олигоцена, 23 миллиона лет назад.

Еще один примечательный случай — брюхоногий моллюск рода Calyptraphorus . Долгое время считалось, что он исчез в конце эоцена, но он вновь появился в плиоцене (от -5,3 млн до -2,6 млн лет назад) в отложениях на Филиппинах (Юго-Восточная Азия), продлив свое ископаемое существование примерно на 30 миллионов лет! Эта скрытая долговечность предполагает, что он мог незаметно выживать в убежищах тропической части Тихого океана .

Повторное открытие живых видов, принадлежащих к группам, считавшимся вымершими, является редким и впечатляющим проявлением эффекта Лазаря. Среди наиболее показательных примеров — целакант, истинный символ эффекта Лазаря. Эта рыба, считавшаяся вымершей 66 миллионов лет назад, была обнаружена живой в 1938 году у берегов Южной Африки.

Еще один примечательный случай — это Laonastes , небольшой грызун, обнаруженный в 2005 году в Лаосе, Юго-Восточная Азия, на прилавках местного рынка дичи. Первоначально исследователи полагали, что имеют дело с новым семейством грызунов, которое они назвали Laonastidae .

Канью ( Laonastes aenigmamus ) — грызун, обнаруженный в Лаосе, в провинции Кхаммуан. Описанный в 2005 году, он является единственным ныне живущим представителем семейства Diatomyidae, которое, как считалось, вымерло более 11 миллионов лет назад. (Jean-Pierre Hugot , CC BY)

Эта классификация основывалась на генетическом анализе с использованием ограниченного числа генов и на сравнении его морфологии с морфологией современных видов. Но настоящая научная революция произошла, когда ученые включили ископаемые остатки в свой морфологический анализ. Детально сравнив череп, нижнюю челюсть, зубы и скелет Laonastes с ископаемыми и современными грызунами, они обнаружили, что он на самом деле принадлежал к семейству Diatomyidae, которое считалось вымершим более 11 миллионов лет назад .

Эти анализы также показали, что ближайшими ныне живущими родственниками этого семейства являются гунди (Ctenodactylus gundi) . Дальнейшие генетические исследования существующих видов впоследствии подтвердили эту связь между Laonastes и гунди и показали, что эти две линии разошлись примерно 44 миллиона лет назад. Таким образом, Laonastes представляет собой яркий пример таксона Лазаря.

Почему эти открытия так важны?

Таким образом, таксоны Лазаря — это гораздо больше, чем просто природные курьезы. Они предоставляют ученым уникальные ключи к пониманию эволюции жизни, устойчивости видов перед лицом кризисов и, прежде всего, ограничений палеонтологической летописи.

В филогенетике их повторное появление может изменить наше понимание взаимосвязей между видами, дат дивергенции и вымирания или даже темпов морфологической эволюции.

В палеонтологии они напоминают нам о том, насколько предвзята и неполна летопись ископаемых, и насколько осторожными мы должны быть, прежде чем объявлять тот или иной вид «вымершим».

Наконец, таксоны Лазаря показывают, что жизнь не всегда исчезает там, где мы ожидаем. Иногда она просто уходит в тень, чтобы вновь появиться миллионы лет спустя, словно безмолвный свидетель долгой истории эволюции.

Поскольку в биологической номенклатуре курсивом выделяются только родовые и внутриродовые названия (род, вид, подвид), а названия семейств и вышестоящие (семейство, подсемейство, отряд и т. д.) — обычным шрифтом. Таким образом, Laonastidæ иногда ошибочно воспринималось как название рода и неправильно выделялось курсивом, тогда как Diatomyidæ — это название семейства, правильно оставленное обычным шрифтом.