Метод изучения динозавров поможет бороться с распространением гриппа

Динозавры и вирусы гриппа, как это ни странно, обладают несколькими общими чертами. Хотя одна группа состояла из крупных животных, вымерших миллионы лет назад, а другая включает патогенные частицы, которые, к всеобщему сожалению, всё ещё портят и даже уносят жизни.

Между тем история эволюции и древних ящеров, и вирусов всё же имеет много общего (хотя представить это довольно трудно). Недавно был создан новый метод изучения древних существ, который, как оказалось, учёные могут использовать и для другой цели – направить на борьбу с гриппом и различными вирусами, заражающими людей и другие виды. Но обо всём по порядку.

Новый метод позволяет анализировать биогеографические данные в рамках модели, напоминающей Землю. Модель фиксирует скорости, направление и расстояние, изменённые за короткие и длительные периоды времени. Проще говоря, учёные составили глобальную динамическую карту распространения динозавров, показывающую появление видов и их перемещение по планете.

Что касается динозавров, то технология помогла учёным представить новые интересные данные относительно их происхождения и распространения.

Доктор Эндрю Мид (Andrew Meade) и его коллеги из Редингского университета начали с того, что включили обширную информацию о ящерах и их окаменелостях в построенную ими модель. Информация была взята из Палеобиологической базы данных (Paleobiology Database) – онлайн-ресурса, кураторами которого являются учёные по всему миру.

Данные показали: динозавры впервые возникли на территории современной Южной Америки незадолго до начала мезозойской эры (длилась в период с 252 до 66 миллионов лет назад).

"Ещё до возникновения динозавров 252 миллиона лет назад на границе пермского и триасового периода произошло массовое вымирание, и оно являлось крупнейшим событием такого рода за всю историю Земли", — говорит ведущий автор исследования Сиара О’Донован (Ciara O'Donovan).

По её словам, тогда была уничтожена большая часть жизни на Земле, что только сыграло на руку динозаврам, получившим по сути "чистый холст". Древние ящеры, воспользовавшись ситуацией, стали быстро перемещаться по планете и завоёвывать новые территории.

Пангея – один гигантский сверхконтинент (который позже распался и из него были сформированы несколько континентов) 231 миллион лет назад, когда динозавры только появились, ещё был целым. Иными словами, у ящеров было очень мало географических барьеров, которые могли бы препятствовать их распространению.

О’Донован и её коллеги также считают, что у динозавров была какая-то ценная биологическая особенность, позволяющая им воспользоваться этим "чистым холстом". Проще говоря, судьба благоволила им, а новые места удачно колонизировались. Подтверждением этому служат останки динозавров, которые находят на каждом континенте.

Специалисты отследили перемещение некоторых групп динозавров: птицетазовых, зауроподов и тероподов, а также птиц и некоторых отдельных видов, таких как знаменитый Tyrannosaurus rex. И в начале исследования эксперты полагали, что каждая группа будет демонстрировать различные модели расселения.

Между тем учёные выяснили, что у всех животных сначала наблюдалось стремительное распространение по миру: они начали перемещаться на огромные расстояния. А за этим последовало постоянное и постепенное снижение "рекордов" по мере приближения животных к границе мелового и третичного периода 66 миллионов лет назад. Иными словами, в самом начале древние ящеры быстро завоёвывали новые территории (их экспансия была удачной), а к концу учёные наблюдали уже замедленные темпы такого распространения.

Старший автор исследования Крис Вендитти (Chris Venditti) объясняет, что со временем динозавры стали меньше перемещаться, и новых видов стало появляться всё меньше. По его мнению, отсутствие новых пространств для заселения объясняет, почему динозавры были менее способны порождать новые биологические виды, чтобы заменять те, которые уже вымерли. А виды, вероятно, вымирали из-за того, что становились уязвимыми к изменениям окружающей среды. Возможно, им перестало хватать ресурсов.

Новая информация подтверждает выводы более раннего исследования специалистов того же университета, опубликованного в издании Proceedings of the National Academy of Sciences в 2016 году. (Мы подробно рассказали об этой работе).

Оказалось, что за 50 миллионов лет до падения того самого злополучного метеорита динозавры уже находились в эволюционном упадке.

Тем не менее предкам сегодняшних птиц удалось выжить. Ведь они освоили новую территорию, которая была недоступна тем же динозаврам — воздушное пространство, добавляет О’Донован.

Возможно, птицы выиграли от вымирания существ точно таким же образом, как и динозавры после пермско-триасового вымирания. Исследователи подозревают, что птицы, вероятно, воспользовались преимуществом в виде пустых экосистем. Считается, что и предки млекопитающих когда-то сделали то же самое.

По словам Мида, новый метод может быть также полезен для изучения распространения вирусов или, быть может, растений, связанных с сельских хозяйством, а также паразитов, если важно узнать, откуда тот или иной вид появился или как быстро распространился и вторгся в чужеродную среду.

Крис Орган (Chris Organ) из Университета Монтаны (США) не участвовал в исследовании и оспаривает его выводы. Он ранее написал статью, в которой отмечал: никакие подобные модели не могут быть на 100 процентов точны. Тем не менее даже он в восторге от будущих возможностей новой модели. В особенности он с нетерпением ждёт применения метода к исследованиям в области эпидемиологии. Сообщается, что некоторые учёные уже применяют её в этих целях.

"Такой метод может пригодиться для улучшения понимания того, как вирусы эволюционировали по мере распространения по всему миру. И это может помочь нам определить пути, которые облегчают распространение и эволюцию вирусов", — говорит Орган.

Прорывная методика описана в издании Nature Ecology & Evolution.