Исследование показывает тенденцию в эволюции формы птицы на островах

Ее исследование, показывающее, что птицы на островах развились к бескрылости, было издано 11 апреля 2016 на Слушаниях Национальной академии наук. Среди ее партнеров Кристофер Витт из Университета Нью-Мексико и Дэвид Стэдмэн из Флоридского университета.

«Поиск общих тенденций в эволюции формы животных, размера и цвета, часто подходит пустой», сказал Райт. «Эволюция имеет тенденцию быть непредсказуемой, приводящий к различным формам в различных местах. Таким образом, было приятно обнаружить эту тенденцию среди островных птиц».

Райт сказал, что широко известно, что конкретные типы птиц имеют тенденцию становиться бескрылыми после того, как они колонизируют острова, у которых нет хищников. Бескрылость развилась более чем тысячу раз, но она имеет тенденцию развиваться только из определенных типов предков – обычно птицы, такие как рельсы, которые уже проводят большую часть их времени на земле.

Райт хотел знать, есть ли предсказуемые эволюционные тенденции, которые относятся ко всем островным птицам, подавляющее большинство которых может все еще полететь. Как бескрылые разновидности на их островах, у них обычно есть меньше хищников, чем их родственники на материке.

Но большинство разновидностей все еще должно полететь, чтобы найти еду. Таким образом, как часть диссертации Райта в Университете Нью-Мексико, она сосредоточилась о том, как летающие птицы развились на островах и показывают ли они подобные изменения замеченных в бескрылых островных разновидностях.Ее команда нашла, что летающие птицы развили меньшие мышцы полета и более длинные ноги на островах, как это произошло у бескрылых птиц, но до меньшей степени. На островах с меньшим количеством хищников эта эволюционная тенденция к бескрылости была более явной.

Эта тенденция держалась для видов птиц, которые полагаются на полет для нахождения еды, включая тех, которые представляют семейства птиц, у которых никогда не было участника, полностью теряют полет, такой как колибри, зимородки и мухоловки.«Я был бы потрясен, если бы колибри или танагра или фруктовый голубь когда-нибудь теряли способность полететь полностью», сказал Райт. «Это главное в том, как они зарабатывают на жизнь. Но эти птицы все еще уменьшают размер мышц полета, когда облегчение при хищниках позволяет им делать так».

Мастер и ее коллеги исследовали как хорошо различные островные особенности – включая островную область, полное богатство видов птиц, богатство видов хищников и присутствие местных хищников млекопитающих – предсказанные изменения в фигуре у птиц.Они нашли, что комбинация богатства в видах хищников и хищниках млекопитающих лучше всего объяснила изменение в размере мышцы полета и длине ноги, предположив, что хищничество, а не что-то еще врожденное к тому, чтобы быть ограниченным островами вело образец.«Без отбора хищников для обслуживания больших, сильных мышц полета птицы могут сохранить энергию, уменьшив эти мышцы», сказал Райт. «Вместо этого Они развивают более длинные ноги, поскольку они полагаются в большей степени на приведенное в действие ногой передвижение.

Эти более длинные ноги могут действовать как более длинный рычаг, когда птицы подскакивают во время взлета, восполняя их меньшие мышцы».Она сказала, что взлет требует огромных количеств энергии от мышц полета, особенно когда птицы взлетают быстро, чтобы избежать хищников.

Если они не должны избегать хищников, птицы могут взлетать более медленно, завися больше от их ног, чтобы подскочить во время взлета и уменьшить их энергично дорогие мышцы полета.Предыдущие исследования птиц, развивающихся на островах, сосредоточились на размере тела или других единственных измерениях, которые могли бы показать важные тенденции.

Мастер и коллеги не нашли полных тенденций в эволюции размера тела в их исследовании.«Оказывается, что для островных птиц, важно одновременно посмотреть на размер крыльев и ног», сказала она.

Музейные экспонаты были ключевыми для признания общей тенденции. Почти 20 лет назад, Дэвид Стэдмэн, куратор птиц во Флоридском МузееЕстествознание, начал собирать данные по размеру мышцы полета от экземпляров птицы, собранных на Тихоокеанских островах.

Со временем Мастер, Витт и многие другие способствовали усилию, и набор данных вырос, чтобы включать более чем 8 000 экземпляров примерно от 1 400 видов птиц во всем мире.Чтобы включать птиц с как можно большего количества островов в этом проекте, Райт измерил дополнительные тысячи скелетов птицы из музеев по всей стране.«В конце труд сотен орнитологов музея в течение века способствовал нашему набору данных», сказал Райт.

Стэдмэн отмечает, что, «Скелеты птицы с островов в мире продолжают просвещать нас об эволюции. В раскрытии уменьшенных способностей летать эти скелеты идут длинным путем, чтобы объяснить специальные способы, которыми островные разновидности ведут себя по-другому по сравнению со своими континентальными родственниками».Эти результаты также проливают свет на механизм для давно известной тенденции: Островные птицы, даже те, которые летят, чрезвычайно уязвимы для представленных хищников.

Многие ученые, включая Дарвина, заметили относительно кажущегося отсутствия птиц острова страха перед хищниками. Эта «островная скучность» была предложена в качестве причины островной восприимчивости птиц к хищникам. Существующие результаты предлагают другой фактор содействия: маленькие мышцы полета, которые уменьшают скорость спасения.Острова часто – рассадники эволюции, потому что их изоляция облегчает генетическое расхождение от связанного населения, сказал Райт.

Но систематическая эволюция меньших мышц полета может сделать его менее вероятно, что островное население колонизирует новые области с тех островов.«Островные птицы – некоторые самые интересные подсказки на эволюционном дереве, но это исследование предполагает, что предки в том дереве, менее вероятно, будут на самих островах», сказал Витт. «Колонизация островов сильно летающей разновидностью могла бы привести к волнению новых разновидностей, которые уменьшат способность к полету и в конечном счете погибнут.

Таким образом взрывы перехода сопровождаемого суховершинностью могли быть несколько предсказуемым циклом на древе жизни».


Блог Парамона