Genetica "editează" arborele genealogic al păsărilor

Păsările de-a lungul secolelor au atras atenția cercetătorilor, nu este surprinzător faptul că multe descoperiri în diferite domenii ale științei biologice au fost făcute în studiul acestor vertebrate superioare. Să ne amintim că, chiar și în formarea teoriei originii speciilor rolul vital jucat de cinteze lui Darwin, astfel încât aceste păsări sunt acum pe bună dreptate numit „darwiniană.“ Aceste pasari cantatoare mici legate de Tanager - familia păsărilor omnivori Lumii Noi, nu atât de mult timp în urmă colonizat Arhipelagul Galapagos, care a reușit să „producă“ în lumina de mai mult de zece tipuri, dimensiuni diferite, colorația penajul și structura ciocului. În timpul celebrei sale de pe nava „Beagle“, Charles Darwin a vizitat Insulele Galapagos, unde a urmărit uimitoare varietate de păsări, care este mai mult decât ilustrare evidentă și convingătoare a evoluției recente (pe estimări curente, strămoșul moderne cintezele lui Darwin pe insule nu a fost anterior 2-3 acum milioane de ani).

Teoria evoluției lui Darwin a avut un impact major asupra dezvoltării științei co-variabile. Una dintre cele mai importante consecințe a fost realizarea că viața pe Pământ poate fi reprezentat ca un fel de copac - că speciile care trăiesc astăzi sunt coborât de la unii strămoși pe cale de disparitie, iar ei, la rândul său, du-te înapoi la unii strămoși mai îndepărtate. Pe măsură ce distanța dintre ultimele „ramuri“, prezentat de tipuri moderne, îmbinare toate „ramurile“ mai groase și se termină cu un singur „trunchi“ - presupusul strămoș al vieții de pe Pământ. Este demn de remarcat faptul că este pomul vieții, care poate fi asemănat cu un arbore genealogic al rasei umane, a fost singura ilustrație în prima ediție a celebra carte a lui Darwin „Originea speciilor. “.

De la nașterea teoriei evoluției lui Darwin, oamenii de știință încearcă să recreeze pomul vieții pentru toate organismele vii de pe pământ, iar păsările care au "stabilit tonul" pentru studii similare de mult timp. În a doua jumătate a secolului XIX. materialul pentru reconstruirea unui astfel de pom al vieții (sau, în limba modernă, arborele filogenetic) oamenii de știință au atras structura internă a organismelor. Darwin era deja clar că structura externă a animalelor poate varia în funcție de condițiile de mediu, în timp ce animalele, adaptându-se la condiții similare, pot deveni surprinzător de asemănătoare. În acest sens, un bun exemplu sunt peștii precum rechinii, iar balenele ucigașe sunt mamifere de apă.

În secolul al XIX-lea. sa crezut că anatomia organelor interne este mult mai puțin sau chiar complet independentă de condițiile de mediu și, prin urmare, este potrivită pentru identificarea legăturilor între organisme. În acest scop, au fost studiate musculatura, oasele, sistemul circulator și alte sisteme de organe ale diferitelor specii de păsări. Bazat pe similaritatea structurii interne, cât și prin eforturile unui număr de oameni de știință spre sfârșitul acestui secol a reușit să construiască arbore filogenetic destul de tolerabil de păsări, care este mai mult sau mai puțin servește în mod regulat biologi și pentru cea mai mare parte a secolului XX. Cel mai important rol în crearea ideilor de bază ale relației reciproce a păsărilor a jucat un anatomistul german M. Fyurbringer, care a publicat în 1888 un volum cu adevărat gigantic pe anatomia comparativă a păsărilor, care conține peste 1.700 de pagini de format contemporan A3 (Fürbringer, 1888).

Aceasta a fost una dintre primele păsări de arbori filogenetici, propuse de savantul german M. Fyurbringerom bazat pe un studiu atent de anatomie comparată. De: (Fürbringer, 1888)

Trebuie spus că pomul, reflectând opiniile oamenilor de știință de la sfârșitul secolului al XIX-lea. cu privire la relațiile de păsări înrudite, care s-au schimbat puțin în deceniile următoare, iar în unele țări (de exemplu, în Rusia) ornitologii preferă să se țină de ea chiar și acum. Deschideți orice ghid de păsări în rusă și veți vedea că acesta începe cu gabs și ghar-păsări, bine adaptate la stilul de viață al apei și, prin urmare, similare, dar nu strâns legate. Deși deja în anii 1970-1980. a devenit evident că există numeroase greșeli în noțiunile tradiționale de rudenie dintre păsări, că anatomia internă este, de asemenea, supusă evoluției paralele, astfel încât similitudinea dintre păsări să nu reflecte coborârea lor de la un strămoș recent comun.

Unul dintre primii care să acorde atenție deficiențelor clasificării tradiționale a păsărilor, probabil, au fost paleontologii care au studiat reprezentanți dispăruți. Anatomii, care de data aceasta au început să exploreze în mod diferit structura internă a animalelor, au început, de asemenea, să pună întrebări despre relațiile de păsări între ele. Cercetătorii individuali au încercat să îmbunătățească arborele filogenetic de păsări, dar aceste eforturi nu au avut un mare succes - în mare parte deoarece comunitatea ornitologică a refuzat cu încăpățânare să revizuiască noțiunile tradiționale de rudenie printre păsări.

Noua clasificare a păsărilor Sibley și Allquist a fost întâmpinată cu critici foarte dure - în mare parte din cauza problemelor cu metodologia. Timpul a arătat că aceasta este într-adevăr, un arbore filogenetic a fost în mare parte greșit, dar este important pentru dezvoltarea științei a evoluției păsărilor nu poate fi supraestimată. Această lucrare a obligat ornitologii obișnuiți să accepte însăși ideea că ideile tradiționale despre rudenie între păsări pot fi, în principiu, incorecte.

Potrivit studiilor genetice, acest chomga (sau toadstool mare) și flamingo roz sunt rude apropiate. Păsările, de asemenea, unesc prezența de unghii pe picioare, și nu gheare, ca la toate păsările. Fotografie de A. Yurlov și V. Glupov (ISISE, SB RAS, Novosibirsk)

Deși acum, fără îndoială, știm despre legătura dintre diferitele grupuri de păsări mult mai mult decât înainte, există încă multe care rămân neclar. De exemplu, nu înțeleg pe deplin ce situația de pe filogenia păsărilor copac ocupat de porumbei, bufnițe, dropii si altele. In prezent, se crede că o serie de întrebări pentru a ajuta la studierea genomului intreaga (a studiat pana in prezent numai gene individuale sau relativ mici „porțiune“ genomului).

Este deosebit de important să știm acum că ideile moderne privind rudenia între păsări se bazează pe similitudinea nu numai între genele individuale și combinațiile lor, ci și întregul genom. Dezvoltarea ulterioară a acestei tendințe este observată în studiul unui număr tot mai mare de genomuri provenind de la păsări de diferite specii, deoarece aceasta va determina în mare măsură forma ramificării arborelui filogenetic obținut. Se poate argumenta că, în ciuda progresului îndelungat în știința evoluției păsărilor, suntem încă la marginea descoperirilor mari.

Articole similare