18 августа 2019, воскресенье, 03:37
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

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
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. 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, 1998–2019.