Складено найбільш повне еволюційне древо птахів
Дослідники з різних країн світу об`єдналися в одну команду заради того, щоб скласти найбільш повне еволюційне древо птахів. Генетики проаналізували геноми 48 видів пернатих. За результатами досліджень вчені змогли простежити за історією трансформації пізніх динозаврів до птахів і подальшою еволюцією цих дивовижних тварин.
Провідний автор дослідження Том Гілберт (Tom Gilbert) з Музею природознавства Данії в Копенгагені зазначає, що в ході його роботи з`ясувалося, що після вимирання динозаврів стався так званий еволюційний вибух птахів, коли і виникла велика кількість видів.
Генетики всерйоз взялися за вивчення еволюції пернатих
(Фото Carla Schaffer).
Консорціум дослідників опублікував ряд наукових статтей в різних журналах про розшифрованих геномах птахів. Вчені встановили, як різні види пернатих пов`язані один з одним еволюційно, а також зрозуміли, що їх різнить. Орнітологи дійшли висновків про великого разнообразціі птахів, ґрунтуючись на дослідженнях про їх вокалізації (співі), втрати зубів у процесі еволюції і способах адаптації до погодних умов.
Грандіозна робота, яка на сьогоднішній день є першим найбільшим орнітологічним генетичним дослідженням, почалася з інтересу до геному голубів. У 2010 році Гілберт почав співпрацю з Пекінським інститутом геноміки (BGI). Основною метою дослідження стало секвенування геномів голубів з метою визначити, як різні види цих птахів пов`язані один з одним еволюційно і будь спільних предків вони мають.
Дослідники з BGI об`єднали результати роботи Гілберта з даними, отриманими нейробіологом Еріхом Джарвіс (Erich Jarvis) з університету Дьюка в Дареме, Північна Кароліна. Додавши ще кілька результатів досліджень інших груп орнітологів, співробітники BGI зрозуміли, що вони зібрали повноцінну генетичну базу даних представників наотряда Neoaves.
До цього надряду відносяться найрізноманітніші групи птахів, включаючи більшість сучасних видів за винятком нелітаючих (наприклад, страусів), а також домашніх птахів, таких як курки і качки.
"Мене вразило, що до сих пір вчені не мають бази даних про еволюційні метаморфози птахів і не уявляють, як різні види пов`язані один з одним", - Зізнається Гілберт, чия підсумкова стаття в співавторстві з колегами з різних країн вийшла в журналі Science.
В рамках нового масштабного дослідження орнітологи секвенували геноми 48 видів птахів (фото Eddy Perez, LSU University).
Всіх представників надотряла Neoaves об`єднує унікальна особливість: що входять до нього види мають здатність до навчання співу. Цю рису біологи порівнюють з навчанням мови у людей і вважають, що подібні навички не могли розвиватися конвергентно у різних видів птахів. Тому, припускають орнітологи, у всіх представників надряду повинен бути предок, який передав генетичні передумови до розвитку даної здібності своїм нащадкам.
На роботу по складанню генетичного древа птахів у вчених пішло в загальній складності 4 роки, з яких рік вони секвенували геноми на основі аналізу ДНК різних видів птахів і три роки становили еволюційне древо пернатих.
Джарвіс і його колеги виявили, що зразки експресії генів в зонах мозку, що відповідають за вокалізації у птахів, схожі з тими, що спостерігаються у людини, здатного до навчання мови.
Також інша команда дослідників з`ясувала, що птахи втратили зуби і знайшли гострий дзьоб в процесі еволюції близько 116 мільйонів років тому. А команда китайських орнітологів з BGI визначила, що геном червононога ібіса (Nipponia nippon) є результатом міжвидового схрещування, яке призвело до появи семи особин виду в 1980-х роках, що розмножилися до сьогоднішнього дня до декількох сотень птахів.
Як з`ясувалося в ході досліджень, предки всіх сучасних представників надряду Neoaves були генетично найближче до голубів, фламінго і пірникозові і найбільше нагадували зовні сучасних хижаків.
Також згідно з дослідженням, еволюційної вибух, в ході якого виникла велика кількість видів, стався в періоді між 67 і 50 мільйонами років тому. Тобто в той час, коли динозаври вимерли, імовірно, через падіння астероїда. Воно ж стало переломним моментом і для ссавців.
В даний момент Гілберт і його колеги займаються подальшим секвенуванням геномів птахів. Вчені планують створити найбільш повну базу даних про еволюцію пернатих, яка буде включати в себе інформацію не тільки про Надзагін Neoaves, але і про всіх інших птахів.
