Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
30 апреля 2017, воскресенье, 10:17
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

Африканские блестящие скворцы демонстрируют необычно высокую скорость эволюции

Африканский скворец Lamprotornis chalybaeus
Африканский скворец Lamprotornis chalybaeus

Перья – не только для полета. В некоторых случаях они являются мощным инструментом для эволюции. Согласно новому исследованию американских биологов из Акронского (University of Acron) и Колумбийского (Columbia University) университетов, африканские блестящие скворцы более чем в 10 раз быстрее развивают новые расцветки оперения, чем их родственники, что обеспечивает им и более высокую скорость видообразования. Результаты работы опубликованы в журнале PNAS.

 
Lamprotornis chalybaeus. Фото: Greg Tee/Flickr.com

Африканские скворцы – весьма разнообразная группа птиц с ярким оперением, известным своим металлическим отблеском, за что их прозвали блестящими скворцами. Ученые сфокусировали свое внимание на исследовании меланосом – клеточных органелл, содержащих темный пигмент. Эти органеллы есть у всех позвоночных, они обеспечивают преимущественно коричневую и серую окраску, но у птиц меланосомы могут быть так организованы, что взаимодействуют со светом, создавая цветные, металлические оттенки и переливающуюся расцветку (иризация). У африканских блестящих скворцов меланосомы в процессе эволюции стали особенно восприимчивыми к разным длинам световых волн.

Согласно исследованию, предки современных блестящих скворцов достигли Африки около 17 млн лет назад. В их перьях, вероятно, присутствовали обычные стержневидные меланосомы, как у большинства птиц. По мере того как африканские скворцы стали формировать новые виды, стали появляться и новые типы меланосом. У каких-то видов оставались предковые стержневидные меланосомы, у других они развились в одну из трех форм: полые, уплощенные и одновременно полые и уплощенные. Все они обеспечивают разную плотность упаковки и светопропускную способность.

 
Трехцветный спрео (Lamprotornis superbus). Фото: Sarah Guindre-Parker/Columbia University

У некоторых из почти 10 тысяч видов птиц тоже есть подобные модифицированные меланосомы, но только в группе африканских блестящих скворцов можно найти все четыре типа. «С возникновением этих новых форм появились новые пути взаимодействия со светом, и перья получили способность воспроизводить целый спектр окрасок, которые прежде были недоступны», – говорит Рафаэль Маиа (Rafael Maia), ведущий автор исследования. По словам ученого, в семействе скворцовых базовые меланосомы развивались в другие типы много раз. И хотя усложненные формы могут переходить одна в другую в процессе эволюции, они никогда не возвращаются к предковой стержневидной форме.

Вместе с тем, приобретя эти новые модификации меланосом, скворцы получили возможность очень быстро развивать новые варианты оперения: небольшое изменение одной лишь плотности расположения меланосом приводило к появлению отличной расцветки. То же самое крайне сложно было бы осуществить путем изменения пигментации – новый пигмент потребовал бы развития нового цикла химических реакций. «Возникновение этих новых меланосом было для скворцов своего рода изобретением колеса – оно позволило им приобретать новые расцветки оперения невероятно быстрыми темпами», – говорит биолог Мэтт Шоки (Matt Shawkey), один из соавторов исследования. Скорость развития новых расцветок у этих птиц оказалась в 10–40 раз выше, чем у их родственников с обычными меланосомами. Соответственно, новые виды тоже стали появляться быстрее.

Сходным образом разнообразие челюстей африканских рыб и клювов вьюрковых птиц обеспечило им быструю адаптацию к новым видам пищи. Но в случае блестящих скворцов дело обстоит несколько иначе. Яркая раскраска не помогает получить пищу и уж точно не помогает спрятаться от хищника. Однако она может сигнализировать о «качестве» особи в конкуренции за партнера, о ее иерархическом положении в группе. Вместе с тем, объединяясь по схожести в оперении, птицы могут довольно быстро сформировать новые группы и впоследствии перестать спариваться с остальной популяцией, что является основой для появления нового подвида, а затем и вида. Это может объяснить высокую скорость диверсификации у скворцов с модифицированными меланосомами и быстро эволюционирующей окраской оперения.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Байконур бактерии бедность библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса британское кино Византия визуальная антропология викинги вирусы Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление грибы грипп дельфины демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа школьные олимпиады эволюция эволюция человека экология эмбриональное развитие эпидемии этика этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефон: +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.