Как изменились птичьи динозавры, чтобы стать современными птицами
Генетики Мичиганского университета показали, как изменились геномы птичьих динозавров после катастрофы 66 миллионов лет назад, и сформировались современные птицы.
Вскоре после удара астероида появились самые ранние предки современных птиц. И теперь ученые обнаружили следы катастрофы в геномах птиц — драматические изменения, вызванные массовым вымиранием, которые позволили птицам так измениться, что стали классом животных, который заполняет наш мир сегодня.
«Изучая ДНК ныне живущих птиц, мы можем попытаться обнаружить закономерности генетических изменений сразу после одного из важнейших событий в истории Земли», — говорит орнитолог Джейк Берв из Мичиганского университета. — «Сигнатура этих событий, похоже, отпечаталась в геномах выживших таким образом, что мы можем обнаружить ее десятки миллионов лет спустя».
Удар огромного астероида, врезавшегося в то, что сейчас является полуостровом Юкатан в Мексике, был разрушительным. Это привело к мел-палеогеновому вымиранию, оно уничтожило примерно 76% всей животной жизни на Земле.
Так ходили динозавры
Эта колоссальная потеря оставила пустоту, которая была довольно быстро заполнена жизнью, которая выжила, развивалась и менялась, чтобы занять место в мире. Птичьи динозавры резко изменились, превратившись примерно в 10 000 видов птиц, которых мы видим сегодня.
Генетика катастрофы
Берв и его коллеги использовали специальное программное обеспечение для анализа различий в геноме между всеми основными группами современных птиц. Это позволило им выявить состав генома их предков времени мел-палеогенового вымирания и оценить различия и направление эволюции птиц.
Ученые сосредоточили свои усилия на 5-миллионном периоде сразу после падения астероида и обнаружили, что в это время произошло несколько значительных сдвигов в геноме птиц. Эти изменения были связаны, в частности, с размером взрослых птиц, ее метаболизмом и развитием птенцов.
Например, птицы в конечном итоге стали значительно меньше птичьих динозавров. Птенцы стали рождаться слабыми, неоперенными, требующими значительного периода интенсивной родительской заботы. Сегодня есть некоторые птицы, которым такая забота не нужна, например, утятам и цыплятам. Это черта, известная как раннее созревание. Она досталась им от птичьих динозавров.
«Мы обнаружили, что размер тела взрослой особи и закономерности развития до вылупления — это две важные особенности биологии птиц, которые мы можем связать с генетическими изменениями, которые мы обнаруживаем», — говорит Берв.
Ширококлювый тоди (Todus subulatus) является представителем семейства Coraciimorphae, одной из групп птиц, которая, как установлено, тесно связана с массовым вымиранием в конце мелового периода. Daniel Field/University of Cambridge
«Наше исследование подчеркивает, что события вымирания влияют на биологию организмов очень глубоко, — они изменяют важные аспекты того, как эволюционируют геномы», — говорит палеонтолог Дэниел Филд из Кембриджского университета в Великобритании.