Летят перелетные страусы

Скелет взрослой особи киви и яйцо слоновой птицы с Мадагаскара. Фото: Kyle Davis and Paul Scofield / Canterbury Museum

Способность летать помогла предкам страусов и киви заселить Землю, выяснили генетики

Александр Телишев

22 мая, 2014 18:15

5 мин

Киви, страусы и другие бескилевые птицы смогли проникнуть на территорию Австралии и других изолированных клочков суши в далеком прошлом благодаря тому, что их предки умели летать, что переворачивает все наши представления об эволюции этой группы птиц. К такому выводу пришли ученые, «воскресившие» и прочитавшие геномы вымерших слоновых птиц, и опубликовавшие их в статье в журнале Science.

Несмотря на всю необычность облика страуса, первой известной нам бескилевой птицы, на протяжении очень долгого времени человечество не считало его каким-то особым подвидом птиц, не связанным с другими пернатыми. К примеру, древние греки называли страусов «ливийскими воробьями» и даже серьезные ученые Нового Времени, такие как «отец» современной системы классификации животных Карл Линней, считали их родичами кур на основании схожести в форме их клювов.

Ситуация резко изменилась после открытия Австралии, где европейцы впервые встретились с новыми видами пернатых, похожими на африканских страусов. Среди них были «мохнатые» птицы-киви, страусы- эму, а также агрессивные и бесстрашные казуары. Кроме того, есть основания полагать, что первые европейские гости «южной земли» могли видеть вымерших сегодня двухметровых гигантов-моа, живших на Новой Зеландии. В последствии похожих птиц — страусов-нанду и тинаму — нашли и в Южной Америке.

Постепенно, к началу 20 века, биологи и палеонтологи пришли к выводу, что страусы и похожие на них пернатые гораздо древнее «обычных» воробьев и кур, и что они относятся к особому подклассу пернатых — к бескилевым птицам (Palaeognathae). Достаточно долго ученые считали, что «наземные» птицы потеряли способность к полету еще до того как вымерли динозавры. А расселились они по разным континентам Земли еще до того, как южный суперматерик, Гондвана, раскололся на Австралию, Южную Америку, Африку и Антарктиду.

Сегодня эти представления об эволюции Palaeognathae часто критикуют генетики. К примеру, в середине мая этого года в журнале Molecular Biology and Evolution была опубликована статья, авторы которой сравнили геномы всех существующих бескилевых птиц и не смогли найти намеков на то, что эти птицы произошли от единого предка.

Птица Aepyornis maximus в представлении художника. Изображение: Brian Choo

Если это действительно так и если все представители Palaeognathae развивались разными путями, то сразу возникает вопрос — как бескилевые птицы расселились по «осколкам» Гондваны, не умея летать? Эту загадку разрешили Алан Купер из университета Аделаиды (Австралия) и его коллеги, восстановившие геном слоновых птиц — трехметровых гигантов, живших на территории острова Мадагаскар до их полного истребления людьми в 17-18 веках.

Слоновые птицы интересовали авторов статьи по той причине, что Мадагаскар и Африка первыми отделились от Гондваны, еще в начале мелового периода, примерно 130-100 миллионов лет назад. Данный факт означает, что если следовать общепринятым теориям о «единстве» Palaeognathae, то слоновые птицы и африканские страусы должны быть близкими родичами и самыми древними представителями бескилевых птиц.

Группа Купера проверила справедливость этого утверждения, сравнив митохондриальную ДНК страусов, слоновых птиц и некоторых других видов Palaeognathae. Результаты этого сравнения были крайне неожиданными — оказалось, что оба вида мадагаскарских гигантов, Aepyornis hildebrandti и Mullerornis agilis, приходились близкими родичами не страусам, а новозеландским птицам-киви. Ученые несколько раз перепроверили эти результаты, используя различные методы классификации и сравнения геномов, однако результат был всегда одинаковым.

Родство между столь непохожими и географически далекими друг от друга видами бескилевых птиц озадачило ученых. С одной стороны, это открытие позволяет с уверенностью говорить, что «единства» Palaeognathae не существует. Но с другой стороны, сам факт родства миниатюрных киви и гигантских слоновых птиц говорит нам о том, что они обладали общим предком, который жил где-то далеко и от Мадагаскара, и от Новой Зеландии. Когда эти острова были частью Гондваны, они находились в разных частях суперматерика, что делает маловероятным то, что предки киви и слоновых птиц мигрировали туда «пешком».

Для разрешения этой проблемы ученые еще раз обратились к генетике и попытались вычислить «возраст» предтечи мадагаскарских «гигантов» и новозеландских «карликов», сравнив число мелких мутаций в их геномах. Слоновые птицы и киви оказались сравнительно «молодыми» видами — их общий предок обитал на Земле примерно 50 миллионов лет назад.

Это означает, что их предки проникли на Мадагаскар и Новую Зеландию уже после того, как оба острова откололись от Гондваны и отправились в «свободное плавание». По мнению генетиков, такой сценарий был осуществим только в том случае, если они умели летать на далекие расстояния. Впоследствии древние киви и слоновые птицы «потеряли» крылья и килевую кость, так как способность летать не была слишком востребована на островах, где нет хищников и очень много пищи.

Как считают Купер и его коллеги, подобные сценарии эволюции и распространения по миру были характерны и для других представителей Palaeognathae за пределами Африки. Хорошим примером здесь служит южноамериканская бескилевая птица тинаму, еще способная совершать короткие перелеты, хотя и делающая это крайне неохотно. Поэтому, вполне возможно, что предки австралийских страусов-эму были «перелетными птицами» в далеком прошлом.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе