Бразильские палеонтологи провели филогенетический анализ окаменелостей плацентарных млекопитающих и установили, что вымершие южноамериканские копытные () на самом деле сборная группа: литоптерны и примитивные дидолодонтиды оказались родственниками непарнокопытных (лошадей и носорогов), а остальные группы южноамериканских копытных — родственниками даманов и слонов. Исследование опубликовано в журнале .
На протяжении многих миллионов лет Южная Америка была изолирована от остальных материков. В результате этого на континенте сложилась уникальная фауна млекопитающих, среди которых были сумчатые, ксенартры (неполнозубые и броненосцы) и так называемые южноамериканские копытные. К последней группе ученые относили пять отрядов (и несколько мелких таксонов) растительноядных млекопитающих. Среди них были литоптерны () — животные с удлиненными конечностями и шеями; нотоунгуляты () — разнообразный отряд, который включал в себя как мелких животных, так и огромных носорогоподобных токсодонов; тапироподобные астрапотерии () и ксенунгуляты (), а также пиротерии (), напоминающие хоботных.
Кроме Южной Америки ископаемые остатки этих животных были найдены и на других континентах. Базальные астрапотерии и литоптерны были обнаружены в эоценовых отложениях Антарктического полуострова, который был соединен с Южной Америкой в конце мезозоя и начале кайнозоя, а в североамериканских плейстоценовых отложениях найдены остатки миксотоксодона из отряда нотоунгулят. В Северную Америку миксотоксодон проник в результате межамериканского обмена фауной, который в итоге привел к вымиранию южноамериканских копытных из-за конкуренции с другими растительноядными млекопитающими, а также из-за новых хищников. Последние представители южноамериканских копытных — литоптерна и нотоунгуляты и — вымерли примерно 10–12 тысяч лет назад.
Филогенетические отношения южноамериканских копытных долгое время были недостаточно изучены. Сначала их объединяли в один таксон (), но затем некоторые ученые стали предполагать, что меридиунгуляты могут быть искусственной группой. Не так давно появились работы по молекулярной филогении этих вымерших животных — развитие технологий позволило выделять биоорганические соединения из ископаемых остатков. Ученые смогли выделить коллаген из окаменелостей плейстоценовых и и провести филогенетический анализ аминокислотных последовательностей (1, 2). По результатам анализа эти два таксона оказались близки к непарнокопытным (). Затем исследователи проанализировали митохондриальный геном и определили литоптерн как сестринский таксон по отношению к непарнокопытным. Однако у этих работ есть недостаток — небольшое количество таксонов в анализах, что может приводить к ошибкам.
Леонарду Авила (Leonardo S. Avilla) и Димила Моте (Dimila Mothé) из Федерального университета штата Рио-де-Жанейро решили установить родственные связи южноамериканских копытных. Для этого ученые провели филогенетический анализ, включив в него ископаемые остатки представителей всех групп южноамериканских копытных, а также множества видов других плацентарных. Оказалось, что литоптерны вместе с примитивными дидолодонтидами () — близкие родственники непарнокопытных, как и показывали предыдущие анализы. Остальные таксоны — нотоунгуляты, астрапотерии, пиротерии и ксенунгуляты — были сгруппированы в кладу , которая оказалась сестринской группой по отношению к даманам () — дальним родственникам слонов.
Родство южноамериканских литоптерн с североамериканскими ранними непарнокопытными — еще одно доказательство в пользу того, что в раннем и среднем палеоцене обе Америки были связаны сухопутным мостом или архипелагом. Таксон входит в состав афротериев — группы, возникшей в Африке. Это означает, что между Южной Америкой и Африкой в раннем кайнозое был обмен фауной, то есть подтверждается гипотеза существования цепи островов на юге Атлантики, по которым животные и мигрировали.
Авторы работы заключают, что их результаты важны не только для понимания эволюции плацентарных, но и для изучения геологического прошлого Южной Америки и биогеографической истории этого континента.
В Южную Америку из Африки мигрировали представители и других таксонов плацентарных — приматов и грызунов. В прошлом году рассказывал о том, что путешествие через Атлантику совершили две группы обезьян, а не одна, как считалось ранее.