Откуда произошли летучие мыши и когда появилась эхолокация

Древнейший известный скелет летучей мыши нашли в Вайоминге. Но место находки самого старого известного экземпляра не обязательно было родиной всей группы: летучие мыши могли расселиться задолго до того, как их останки сохранились в ископаемой летописи.

В исследовании, опубликованном в Nature в 2026 году, геномы современных видов сопоставили с анатомией ископаемых. Получившаяся реконструкция указывает на Европу позднего палеоцена как вероятное место происхождения летучих мышей. Она также предполагает, что гортанная эхолокация возникла до расхождения современных групп летучих мышей. Однако географический вывод и история эхолокации опираются на разные части анализа, а порядок появления полёта и эхолокации остаётся неясным.

Гены дают родственные связи, кости включают в картину вымерших

ДНК помогает восстановить родство ныне живущих видов, но для большинства ископаемых летучих мышей генетический материал недоступен. Кости сохраняют признаки и у вымерших животных, хотя их интерпретация не всегда однозначна. Объединение двух типов данных позволяет выстроить дерево, в которое можно поместить и живые, и ископаемые виды.

Команда Ariadna E. Morales и коллег проанализировала сборки геномов хромосомного уровня для 103 видов, представляющих все 21 семейство летучих мышей; 42 сборки подготовили в этой работе. К геномам исследователи добавили набор из 699 морфологических признаков для 65 видов, включая 44 ископаемых. Геномы помогали разбирать родство современных линий, а ископаемые и их анатомия добавляли недостающие ранние ветви.

Затем авторы оценили возраст и положение ископаемых в родословной с помощью модели, учитывающей происхождение и вымирание линий, а также вероятность обнаружить ископаемые. Для реконструкции перемещений между регионами применили отдельную биогеографическую модель. В ней учитывались расстояния, изменение положения континентов и способность летучих мышей к дальнему расселению. Европа в статье выступает не просто как точка на карте находок. Это наиболее вероятная область происхождения, которую дал совместный анализ дерева, ископаемых и географии.

В рамках модели вероятность европейского происхождения составила 99,2%. Авторы реконструировали предковую линию позднего палеоцена, потомки которой, вероятнее всего, расселились в Африку; позднее разные группы распространились и на другие континенты. Это вероятность внутри использованной модели, а не прямое наблюдение маршрута древних животных.

Почему находка не равна родине

Первые хорошо известные скелеты летучих мышей относятся к раннему эоцену, примерно 56-52 млн лет назад. К этому времени животные уже умели летать, а ископаемые найдены в разных регионах. Но за пределами этого сравнительно узкого временного окна летопись фрагментарна: часто сохраняются лишь отдельные зубы или элементы скелета. Авторы новой работы отмечают, что значительная часть эволюционной истории группы, вероятно, вообще не представлена в ископаемых находках.

Поэтому географию происхождения нельзя определить по точке на карте, где лежит самый древний известный скелет. Быстрое расселение могло перенести потомков ранней линии в другие области, а отсутствие более древних находок не доказывает, что там не было животных. В анализе 2026 года ископаемые дают временные и анатомические ориентиры, геномы уточняют родственные связи, а модель проверяет, какая последовательность региональных перемещений лучше согласуется с совокупностью данных.

Вывод заметно меняет прежние реконструкции, которые указывали на Северную Америку, Африку или Азию. Но это не означает, что вопрос закрыт независимо от предположений модели: авторы прямо указывают на неполноту данных, а ископаемые находки распределены по периодам и регионам неравномерно. Их результат убедителен как широкая реконструкция, охватывающая все современные семейства и десятки ископаемых видов, но главное ограничение остаётся прежним: важные ранние этапы почти не представлены в летописи.

Эхолокация: древняя, но последовательность событий неясна

Эхолокация позволяет животному ориентироваться по отражённым звукам. У большинства эхолоцирующих летучих мышей сигналы производит гортань. Чтобы узнать, когда эта способность появилась, исследователи сопоставляют строение ископаемых ушей и костей с признаками современных видов и затем помещают ископаемые на эволюционное дерево.

В новом анализе ископаемую летучую мышь Vielasia из Франции поместили в одну из наиболее ранних ветвей. Поскольку у этого ископаемого есть признаки, связанные с гортанной эхолокацией, авторы заключили, что гортанная эхолокация возникла до расхождения современных групп летучих мышей. Это не значит, что учёные услышали звук, издаваемый Vielasia: поведение реконструируют по анатомии и положению вида на дереве.

История спора показывает, почему отдельной кости недостаточно. В 2008 году Nancy B. Simmons и коллеги описали раннеэоценовую летучую мышь Onychonycteris finneyi из Вайоминга. Строение передних конечностей указывало на машущий полёт, а форма уха, по их интерпретации, говорила об отсутствии эхолокации. Это поддержало сценарий «сначала полёт».

В 2010 году Nina Veselka и коллеги исследовали с помощью микрокомпьютерной томографии 26 видов, всего 35 экземпляров. У летучих мышей, издающих эхолокационные сигналы гортанью, они обнаружили сочленение кости stylohyal с барабанной костью. Такое сочленение нашли и у Onychonycteris, поэтому авторы предположили, что вид тоже, возможно, использовал гортанную эхолокацию. Это косвенный вывод по костному строению, а не прямое свидетельство поведения, но он ослабил уверенность в сценарии 2008 года.

Более ранняя работа 2001 года тоже объединяла генетические и морфологические данные. Mark S. Springer и коллеги пришли к выводу, что гортанная эхолокация могла возникнуть у общего предка летучих мышей, а затем исчезнуть у крыланов. В той работе одних молекулярных данных не хватало, чтобы различить независимое возникновение эхолокации в нескольких линиях и её однократное появление с последующей утратой у крыланов.

Работа 2026 года поддерживает более ограниченный вывод: эхолокация существовала до расхождения современных групп летучих мышей. Она не устанавливает, что появилось раньше: полёт или эхолокация, и не исключает, что детали сценария изменятся при новых находках или пересмотре положения ископаемых. Нынешние данные лучше отвечают на вопрос «когда эта способность уже была», чем на вопрос «какой признак возник первым».

Насколько далеко можно доверять реконструкции

Анализ опирается на широкий набор данных: исследователи объединили геномы всех современных семейств с морфологией десятков ископаемых видов и использовали модели, учитывающие неполную летопись и расселение. Такой подход уменьшает зависимость от нескольких генов или одной находки. Но он не превращает пробелы в ископаемой летописи в наблюдаемые факты: положение ранних ветвей и их древние ареалы всё равно оцениваются модельно.

Число 99,2% следует читать именно в этом контексте. Оно показывает сильную поддержку Европы среди вариантов, рассмотренных в анализе, но не является вероятностью, рассчитанной без предположений о модели и качестве данных. Кроме того, PDF и дополнительные материалы статьи не удалось проверить полностью; изложение методов здесь основано на доступном тексте статьи на сайте журнала. Для понимания того, как оценивать границы выводов отдельного исследования, полезен наш материал о критическом анализе научной статьи.

Сейчас наиболее осторожная реконструкция выглядит так: комплексная работа 2026 года делает Европу вероятнейшей из рассмотренных областей происхождения летучих мышей, а гортанную эхолокацию относит к ранним этапам их эволюции. Но ранние переходы между нелетающими предками и первыми летучими мышами почти не сохранились в камне. Именно эти пробелы не дают уверенно восстановить ни место происхождения, ни последовательность появления полёта и эхолокации.

Источники

1. Morales, A. E. et al. Reference genomes and fossils revise bat family phylogeny and biogeography. Nature, 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-11007-3. Рецензированная первичная статья; основной текст доступен на сайте журнала, PDF и дополнительные материалы в этой проверке полностью не изучены.
2. Simmons, N. B. et al. Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation. Nature, 2008. DOI: 10.1038/nature06549. Рецензированная первичная статья; доступна аннотация, полный текст платный.
3. Veselka, N. et al. A bony connection signals laryngeal echolocation in bats. Nature, 2010. DOI: 10.1038/nature08737. Рецензированная первичная статья; доступна аннотация, полный текст платный.
4. Springer, M. S. et al. Integrated fossil and molecular data reconstruct bat echolocation. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2001. DOI: 10.1073/pnas.111551998. Рецензированная первичная статья; полный текст доступен через PubMed Central.

Фото: Aden John / Pexels