Ужасные волки, североамериканские хищники ледниковой эпохи, оказались не родственны обыкновенным волкам. Как показал анализ древних белков и генетического материала, линия ужасных волков отделилась от остальных псовых около 5,7 миллиона лет назад и развивалась в изоляции в Северной Америке.
Как отмечается в статье для журнала Nature, с эволюционной точки зрения ужасные волки отстоят от ныне живущих крупных псовых дальше, чем африканские шакалы, а их сходство с обыкновенными волками — всего лишь результат конвергенции.
В плейстоцене и раннем голоцене в Северной и Южной Америке обитали многочисленные стада травоядных, от лошадей и верблюдов до мамонтов и гигантских ленивцев. Подобное изобилие добычи поддерживало существование крупных хищников, самыми известными из которых были ужасные волки (Canis dirus), ставшие прообразом лютоволков из «Игры престолов». Эти представители семейства псовых, жившие в период от двухсот пятидесяти до тринадцати тысяч лет назад, весили около семидесяти килограммов и специализировались на крупной дичи.
Остатки ужасных волков встречаются в североамериканских отложениях довольно часто: например, только в битумных ямах на ранчо Ла-Брея обнаружены кости четырех тысяч особей. Тем не менее палеонтологи мало знают о происхождении и эволюционных связях этого вида. Обычно предполагается, что ужасный волк являлся близким родственником обыкновенного волка (Canis lupus) или даже его подвидом, который приспособился к охоте на гигантских травоядных.
Чтобы разобраться в этом вопросе, команда исследователей во главе с Анджелой Перри (Angela Perri) из Университета Дарема решила воспользоваться генетическим анализом. Изучив остатки сорока шести ужасных волков, специалисты обнаружили пять экземпляров с сохранившейся древней ДНК. Они были найдены в американских штатах Вайоминг, Теннесси, Айдахо и Огайо, а их возраст составил от тринадцати до более чем пятидесяти тысяч лет. Авторам удалось выделить из этих экземпляров образцы митохондриальной и ядерной ДНК. Кроме того, они включили в анализ данные о белке коллагене I типа, который был обнаружен у одного из ужасных волков с ранчо Ла-Брея.
Изучив состав коллагена ужасного волка, Перри и ее коллеги пришли к выводу, что данный вид не приходится близким родственником обыкновенному волку. Более того, эти хищники оказались неродственны всей эволюционной ветви, включающей волков, домашних собак, койотов (Canis latrans) и африканских золотых волков (Canis lupaster).
На следующем этапе авторы сравнили ядерные геномы ужасных волков и десяти других видов из семейства псовых: обыкновенного, африканского золотого и эфиопского (Canis simensis) волков, койота, красного волка (Cuon alpinus), гиеновидной собаки (Lycaon pictus), чепрачного (Canis mesomelas) и полосатого (Canis adustus) шакалов, а также андской (Lycalopex culpaeus) и серой лисиц (Urocyon cinereoargenteus). Анализ выявил три отдельные эволюционные линии: в первую вошли волки из рода Canis, а также красные волки и гиеновидные собаки, во вторую — африканские шакалы, а в третью — ужасные волки (включенные в исследование лисицы удалены от всех трех линий). Ветвь ужасных волков отделилась от остальных псовых около 5,7 миллиона лет назад, а африканские шакалы и крупные псовые разошлись около 5,1 миллиона лет назад. По мнению авторов, на этом основании африканских шакалов следует выделить в отдельный род Lupulella, а ужасных волков — в род Aenocyon.
Современные виды псовых нередко скрещиваются между собой, поэтому Перри и ее коллеги решили проверить, происходил ли обмен генами между ужасными волками и обыкновенными волками и койотами, которые соседствовали друг с другом в Северной Америке. Для этого ученые проанализировали выборку, в которую вошли генетические данные ужасных волков, а также двадцати двух современных волков и койотов, трех древних собак и одного плейстоценового волка. Оказалось, что ужасные волки не скрещивались с другими североамериканскими псовыми.
По мнению авторов, эволюция ужасных волков и их родственников (таких, как «волк» Canis armbrusteri и плиоценовый «койот» Canis edwardii) шла в изоляции на территории Северной Америки начиная с позднего миоцена, в то время как предки современных крупных псовых появились в Старом Свете и колонизировали Америку относительно недавно, в позднем плейстоцене. Таким образом, сходство ужасных волков с обыкновенными — всего лишь результат конвергенции.
В отличие от ужасных волков, обыкновенным волкам и койотам удалось пережить вымирание североамериканской мегафауны на рубеже плейстоцена и голоцена. Возможно, это связано с тем, что поведение этих псовых отличается большей гибкостью — в частности, они могут переключаться на разные виды корма. Кроме того, волки и койоты обладают способностью скрещиваться между собой и с собаками, благодаря чему могут приобретать полезные для выживания адаптации (например, гены устойчивости к инфекционным болезням).
Четыре года назад в канадской вечной мерзлоте обнаружили отлично сохранившуюся мумию волчонка. Тщательно изучив ее, палеонтологи пришли к выводу, что она принадлежала самке, погибшей в возрасте шести-семи недель из-за обрушения норы более пятидесяти тысяч лет назад. Судя по митохондриальному геному, волчонок принадлежал к эволюционной ветви, которая включает древних волков из Берингии и Сибири и приходится базальной по отношению ко всем ныне живущим волкам (кроме высокогорных популяций из Азии).
Автор: Сергей Коленов