500 миллионов лет эволюции животных в новом исследовании

Переход жизни с воды на сушу остаётся одной из величайших загадок эволюции. Древним животным пришлось преодолеть множество новых вызовов: обезвоживание, смену температуры, ультрафиолетовое излучение и токсические соединения растений. Но как они справились с этими трудностями?

В исследовании 2025 года международная команда учёных, анализировавшая геномы 150 видов животных, обнаружила, что некоторые адаптации к жизни на суше универсальны, а другие уникальны для отдельных линий. Учёные выяснили, что каждое «прыжковое» освоение суши сопровождалось масштабной перестройкой генома, включавшей одновременное приобретение и утрату множества генов.

Жизнь животных зародилась в воде более 600 миллионов лет назад. Около 500 миллионов лет назад, в кембрийский период, животные начали активно осваивать сушу. В отличие от зелёных растений, которые перешли на сушу всего один раз, животные колонизировали землю многократно и независимо друг от друга. Этот процесс является наглядным примером конвергентной эволюции — когда разные линии находят схожие решения одних и тех же проблем. Каждый переход на сушу открывал новые среды обитания и менял атмосферу и водный цикл, формируя современные экосистемы.

Учёные установили, что гены, многократно появлявшиеся у разных наземных животных, связаны с защитой от обезвоживания и стрессовых факторов, таких как температура, ультрафиолетовое излучение и токсические вещества. Гены, которые исчезали, обычно отвечали за регенерацию, питание и биологические ритмы.

«Переход жизни с воды на сушу радикально изменил саму планету. Осваивая сушу, животные выводили CO₂ из атмосферы и увеличивали содержание кислорода», — объясняют учёные. Более того, наземная жизнь измельчала и выветривала камни, что обогащало экосистему минералами, такими как кальций.

Интересно, что некоторые животные до сих пор зависят от влажной среды, например, дождевые черви. В то же время насекомые и млекопитающие освоили полностью сухую землю, развив широкий спектр адаптаций, включая формирование раковин у улиток и врождённый иммунитет у позвоночных.

Исследование также выявило три крупных волны освоения суши за последние 500 миллионов лет: в ордовикский, девонско-каменноугольный и меловой периоды. Первыми выходили на сушу членистоногие, такие как насекомые, а завершали освоение наземные улитки, знакомые современным садоводам.

Это исследование впервые объединяет данные о переходах к жизни на суше в глобальную картину, показывая, какие генетические изменения были повторяемыми и какие — уникальными. Оно даёт новое понимание того, как эволюция находила решения для выживания на Земле и как формировались современные экосистемы.

Ранее мы рассказывали о том, как и зачем земная жизнь покинула океан.