Птиц усадили на ветви древа жизни

По странному стечению обстоятельств птицы, которым мы обязаны возникновением современной теории эволюции, до сих пор никак не могли разместиться по веткам эволюционного древа. Это удалось сделать благодаря генетике, пришедшей на смену сравнительной анатомии и оказавшейся весьма эффективной в восстановлении филогенетического родства видов, родов и даже типов различных животных.

Ребекка Кимбелл и её коллеги из 11 американских институтов и музеев отчитались в журнале Science о пятилетнем исследовании по анализу последовательностей ДНК 169 видов птиц. Скромно назвав свой проект «маленький геном»,

учёные теперь предлагают даже изменить названия видов и переписать школьные учебники биологии.

Они в очередной раз затронули проблему систематики, поднятую Аристотелем ещё два с лишним тысячелетия назад. Тогда Учитель выделил всех пернатых в один род Ornithes. С развитием теории эволюции ученые пришли к «договору», что систематика должна отражать не внешнее сходство, а родственные связи — по сути, представлять развернутое генеалогическое древо видов. Если бы мы продолжали следовать логике Аристотеля, то дельфины и киты попали бы в один таксон с рыбами.

В отсутствие генетических методов учёные веками сравнивали внешний вид, мельчайшие черты строения, поведения, питания и даже особенности половых игр, признавая, что это может не отражать истинных родственных отношений.

Как показала Кимбелл, в случае с птицами так и произошло.

Например, «водные» фламинго и поганки с утками и пеликанами находятся в таких же родственных связях, как и с другими пернатыми. Учёным удалось показать, что эти водоплавающие птицы произошли от разных предков, независимо освоивших новую среду обитания.

Плавательные перепонки, жировые железы, обеспечивающие несмачиваемость перьев, особенности строения клюва и прочие приспособления, позволившие этим видам эффективно использовать водоемы не только как источник пропитания, но и как место обитания, развились у этих групп независимо.

Это ещё раз подтверждает единство принципов эволюции, а кроме того, высокую вероятность появления новых признаков. Ведь то, что эти группы птиц сохранились до наших дней, подтверждает, что для природы было быстрей наделить пернатых в разных уголках планеты вышеописанными свойствами, нежели создать одного «приспособленного» предшественника и затем расселять его по разным водоемам.

То же самое произошло и с группами «наземных» видов, решивших, что ноги важнее крыльев.

С систематикой птиц учёным пришлось непросто: казалось бы, Дарвин и главный герой «Происхождения видов» — галапагосский вьюрок — должны были сделать пернатых самой понятной с точки зрения эволюции группой.

Трудностей добавил сам факт появления этой группы животных — учёные до сих пор спорят, как пернатые поднялись в воздух. Вдобавок из-за отсутствия реальной конкуренции в воздухе группа очень быстро эволюционировала. На заре её развития плохо маневрирующие летающие рептилии не могли сравниться с высокоразвитыми пернатыми, уступая им и в летательном аппарате, и в развитии нервной и мышечной системы.

В результате пернатые очень быстро распространились, заняв всевозможные экологические ниши: ведь они могли выбирать практически любую пищу — рыба, членистоногие на суше и в море, яйца и мелкие животные. А потом и другие птицы.

Такая скорость развития сказалась и на родстве: отряды ныне живущих пернатых «ближе» друг к другу, нежели отряды млекопитающих, а потому восстановить историческую справедливость и уточнить, «кто от кого произошёл», долгое время не представлялось возможным.

Если разделение страусов и куриц вполне понятно, то дальнее родство сокола и ястреба с трудом укладывается в «школьное» образование.

Как выяснила Кимбелл, ястреб ближе к дятлу и сове, а сокол — к попугаю, нежели к орлам.

Рассадившие птиц по веткам «древа жизни» орнитологи не стали подливать масла в огонь споров о происхождении пернатых, хотя проведенный ими генетический анализ позволяет не только установить родство существующих видов, но и предположить временные рамки возникновения каждой группы. Дело осталось за малым — найти новые останки предполагаемого предшественника, провести анализ генома и сопоставить его с имеющимися данными.