Змеи на обоих континентах включают крепких, хорошо замаскированных хищников, устраивающих засаду, таких как гремучие змеи в Северной Америке и гадюки в Австралии. На обоих континентах есть стройные, быстро передвигающиеся фуражиры, а также маленькие роющие змеи.Эта независимая эволюция подобных телесных форм в ответ на аналогичные экологические условия — яркий пример явления, называемого конвергенцией.
Тем не менее, несмотря на внешнее сходство, новое исследование Мичиганского университета показывает, что похожие змеи с двух континентов сильно различаются по крайней мере по одному основному признаку: диете.«Большинство биологов склонны считать, что конвергенция формы тела для группы организмов подразумевает, что они должны быть экологически подобны», — сказал биолог-эволюционист из Университета Монтана Дэниел Рабоски. «Но наше исследование показывает, что диета многих змей, которые очень похожи морфологически, почти не пересекаются».
Рабоски — доцент кафедры экологии и эволюционной биологии и куратор герпетологии Зоологического музея Университета штата Мичиган. Он является соавтором статьи на эту тему, которая будет опубликована 10 июня в журнале Proceedings of the Royal Society B. Первым автором является докторант UM Майкл Грундлер.
В то время как Северная Америка является домом для по крайней мере семи отдельных групп «продвинутых» змей, только одна большая группа — элапиды — колонизировала Австралию примерно 12 миллионов лет назад. Элапиды, у которых есть полые фиксированные клыки, через которые они вводят яд, встречаются по всему миру и включают королевских кобр, коралловых змей, мамб и кратов.За миллионы лет эволюция позволила элапидам Австралии диверсифицироваться и специализироваться с помощью процесса, называемого адаптивным излучением.
Они поселились в различных средах обитания и разделились примерно на 100 видов, в том числе змей с одним из самых токсичных известных ядов: тайпаны, коричневые змеи, гадюки и тигровые змеи.Со временем австралийские змеи приобрели большинство форм тела, характерных для североамериканских змей.Грундлер и Рабоски сравнили эти формы тела, проанализировав сохранившиеся образцы в коллекциях Зоологического музея Мичиганского университета, Полевого музея естественной истории и Музея Западной Австралии. Они измерили размеры головы и тела у 786 экземпляров, представляющих 248 видов.
«Мы обнаружили, что морфология австралийских змей эволюционировала в те же типы телосложения, что и у гораздо более разнообразных змей из Северной Америки», — сказал Грундлер. "Например, в Австралии есть смертоносная гадюка, крепкий хищник, устраивающий засаду, который во всех практических целях выглядит как типичная гадюка.«Гадюки — это семейство клыкастых, ядовитых змей, в которое входят ямовые гадюки, такие как гремучие змеи, медноголовые и бушмастеры.
Но смертоносная гадюка не гадюка, а на самом деле гораздо более близка к другим австралийским змеиным змеям, большинство из которых совершенно не похожи на них. гадюки ".Грундлер и Рабоски изучили опубликованную литературу на предмет данных о питании змей на обоих континентах.
Привычки питания были разделены на восемь категорий добычи: беспозвоночные, такие как насекомые, дождевые черви, моллюски и ракообразные; рыба; амфибии; ящерицы и змеи; яйца ящерицы и змеи; птицы; птичьи яйца; и млекопитающие.
Исследователи UM обнаружили, что во многих случаях схожие по внешнему виду змеи из Австралии и Северной Америки сильно различаются по своему питанию.Например, большинство маленьких змей, обитающих в песке или подстилке из листьев в Северной Америке, поедают беспозвоночных, таких как пауки, скорпионы, слизни и многоножки. Но в Австралии эти змеи, как правило, специализируются на ящерицах и других змеях.
По мнению авторов, физическое сходство между североамериканскими и австралийскими змеями отражает эволюционные преимущества, которые эти формы тела обеспечивают для передвижения, поиска пищи или использования среды обитания.Исследование финансировалось Национальным научным фондом.