Астероид уничтожил динозавров. Вы помогли птицам выжить?

Шестьдесят шесть миллионов лет назад астероид столкнулся с Мексиканским заливом. Катастрофа привела к исчезновению до трех четвертей всех видов на Земле, включая таких динозавров, как тираннозавр рекс. Но некоторые пернатые летающие динозавры выжили и в конечном итоге превратились в более чем 10 000 видов птиц, живущих сегодня, включая колибри, кондоров, попугаев и сов.

Основываясь на летописи окаменелостей, палеонтологи уже давно утверждают, что за ударом астероида последовал мощный импульс эволюции птиц. Массовое вымирание других животных, возможно, устранило большую часть конкуренции с птицами, дав им возможность эволюционировать в чудесное разнообразие видов, которые сегодня летают вокруг нас.

Но Новое исследование ДНК 124 видов птиц бросает вызов этой идее. Международная группа ученых обнаружила, что птицы начали диверсифицироваться за десятки миллионов лет до рокового столкновения, что позволяет предположить, что астероид не оказал существенного влияния на эволюцию птиц.

«Я думаю, что это взъерошит некоторых перышек», — сказал Скотт Эдвардс, биолог-эволюционист из Гарвардского университета и один из авторов исследования. Исследование было опубликовано в понедельник в Трудах Национальной академии наук.

По крайней мере 200 миллионов лет назад у динозавров появились примитивные перья, но не для полета, а, скорее, для изоляции или демонстрации спаривания. У одной из линий маленьких двуногих динозавров эти перья стали более сложными и в конечном итоге позволили существам подняться в воздух как птицы. Как перья превращаются в крылья для полета, до сих пор остается предметом споров. Но когда птицы эволюционировали, они разделились на множество форм, многие из которых вымерли Когда астероид погрузил Землю в зиму, которая длилась годами.

При поиске окаменелостей основных групп современных птиц ученые обнаружили Почти ничего Образовалась до падения астероида. Это поразительное отсутствие привело к появлению теории о том, что массовые вымирания заложили этап эволюции для птиц, позволив им превратиться во множество новых форм.

Но новое исследование пришло к совершенно иному выводу.

«Мы обнаружили, что эта катастрофа не оказала никакого влияния на современных птиц», — сказал Сяоюань Ву, биолог-эволюционист из Педагогического университета Цзянсу в Сюйчжоу, Китай.

Доктор Ву и его коллеги использовали ДНК птиц, чтобы восстановить генеалогическое древо, показывающее родство основных групп. Самый ранний раскол привел к образованию двух линий: одна включает современных страусов и эму, а другая — остальных ныне живущих птиц.

Затем ученые оценили, когда ветви разделились на новые линии, сравнив мутации, накопившиеся вдоль ветвей. Чем дольше разрыв между двумя ветвями, тем больше мутаций накапливается в каждой линии.

В состав команды входили палеонтологи, которые помогли уточнить генетические оценки, исследуя окаменелости 19-летних птиц. Если ветвь оказывается моложе ископаемого, которому она принадлежит, они корректируют компьютерную модель, оценивающую темп эволюции птиц.

«Это особенно примечательно из-за анализа окаменелостей», — сказал Майкл Бейтман, палеонтолог из Китайского университета Гонконга, который не участвовал в новом исследовании. «У них была команда палеонтологов мечты», — сказал он.

Исследование показало, что современные птицы имеют общего предка, жившего 130 миллионов лет назад. Новые ветви его генеалогического древа постепенно разделялись на протяжении всего мелового периода, а затем с довольно постоянной скоростью, как до, так и после удара астероида. По словам доктора Ву, эта устойчивая тенденция, возможно, была вызвана увеличением разнообразия цветущих растений и насекомых за тот же период.

Джейкоб Перф, биолог-эволюционист из Мичиганского университета, не принимавший участия в исследовании, сказал, что исследование демонстрирует самые современные методы обработки огромных объемов генетических данных для реконструкции истории эволюции. Но он не согласился с его выводом.

Если новое исследование верно, то окаменелости всех основных групп ныне живущих птиц должны были существовать задолго до падения астероида. Но почти ничего не найдено.

«Сигнал летописи окаменелостей не является двусмысленным», — сказал доктор Берв.

Доктор Берв подозревает, что правильная история основана на окаменелостях и что большинство основных групп птиц появились после удара астероида. Потенциальная проблема нового исследования, по его словам, заключается в том, что оно предполагает, что ДНК птиц накапливает мутации с постоянной скоростью от одного поколения к другому.

Но разрушения, вызванные ударом астероида, который привел к разрушению лесов и создал нехватку добычи, возможно, привели к гибели более крупных птиц, в то время как более мелкие птицы выжили. Молодым птицам требуется меньше времени для размножения, и они произведут гораздо больше поколений – и гораздо больше мутаций – чем птицы до столкновения. Если ученые проигнорируют этот тип гипермутации, они упустят время эволюции.

Однако доктор Берв признал, что ученые только начинают разрабатывать методы, которые могли бы позволить им лучше оценить скорость эволюции и объединить ее с другими доказательствами, такими как ДНК и окаменелости. «Я думаю, это позволит примирить некоторые дискуссии», — добавил он.