На Земле обитают тысячи видов птиц: по разным подсчетам, от 10 000 до 18 000. Но, что примечательно, все эти животные появились после падения астероида, погубившего динозавров 66 млн лет назад. Лишь пара видов птиц смогла пересечь грань вымирания — но как они смогли положить начало тысячам других семейств? Портал popsci.com разобрался в вопросе.
Динамика эволюции птиц давно считается загадкой биологии, но свежие исследования могут пролить свет на тайну. Научная работа, опубликованная в журнале Science Advances, утверждает, что в цепочках ДНК разных ветвей древа птиц произошли изменения, причем как раз в конце Мелового периода. На данный момент — это первое исследование, которое доказывает, что большие перемены в геноме птиц были результатом массового вымирания.
Открытие стало результатом статистического анализа при помощи новых моделей, которые обнаружили раннее неизвестные закономерности. Команда ученых рассмотрела образцы генома 198 современных видов птиц и совместила информацию с данными, полученными благодаря ископаемым останкам. Благодаря этому специалисты смогли реконструировать историю эволюционных переходов и раскрыть «геномные ископаемые».
Найденные сдвиги в ДНК связаны с изменениями в пропорциях тела и родительской опеке, и есть вероятность, что именно они были ключевыми факторами процветания и диверсификации птиц. Если точнее, ученые зафиксировали 17 крупных молекулярных сдвигов. 15 из них произошли в пределах пяти миллионов лет от Мел-палеогенового вымирания, уничтожившего динозавров. 12 же прямо связаны с расхождениями родословных птиц.
Пристальный анализ ДНК выявил, что после падения легендарного астероида птицы стали меньше, а их птенцы — менее самостоятельными при появлении на свет и более зависимыми от родителей. Размер кладки и питание семенами тоже связаны с обнаруженными изменениями в геноме.
Дело в том, что жизнь на Земле сразу после падения астероида была, мягко говоря, тяжелой. Планета, некогда покрытая густыми лесами, где не было дефицита пищи, внезапно превратилась в выжженную пустошь. На этом фоне неудивительно, что птицы перестали быть гигантами: чем меньше животное, тем меньше «топлива» ему необходимо для выживания. А менее самостоятельные птенцы, как ни странно, развиваются и растут гораздо быстрее, что могло помочь в размножении птиц в следующих поколениях.
Особое внимание ученые уделяют поеданию семян. Мел-палеогеновое вымирание привело к уничтожению множества растений, а другие просто не могли расти из-за того, что пепел блокировал солнечный свет. Однако они оставили после себя семена, которые выступали потенциальным источником пищи как минимум несколько лет. Таким образом, научная работа поддерживает ранние теории, что птицы с клювами выжили благодаря утилизации ресурсов, недоступных другим видам.
Хотя существуют вопросы, на которые новая работа не может дать ответ. Из-за того, что ученые отталкивались от частичных геномов, они не смогли опознать каждый крупный генетический сдвиг, ставший результатом падения метеорита. Было бы здорово провести аналогичный анализ на полноценных цепочках ДНК, но пока специалисты не располагают нужными вычислительными мощностями. Не говоря уже о том, что исследования генетических моделей всегда обладают определенными погрешностями.
