Секвенирование ДНК более 10 000 птиц сможет помочь нам сохранить их и узнать прошлое динозавров.
Именно птицы помогли понять Чарльзу Дарвину, как происходит естественный отбор, а после и эволюция в целом. Наблюдая за разнообразием клювов вьюрков на Галапагосских островах в 1830-х годах, британский натуралист заметил, что градация клювов происходит в одной тесно связанной группе птиц: «будто взяли изначальную скудность птиц архипелага и модифицировали их для разных целей». Но даже спустя 150 лет после открытия великого зоолога некоторые родственные связи птиц всё ещё остаются загадкой.
В этом месяце стартует новый проект OpenWings и группа учёных начнёт разбирать родство птиц по полочкам. Проект спонсирует National Science Foundation. Цель проекта — создать самую полную и точную филогению пернатых. Собирая генетическую информацию о всех 10 560 видах, учёные надеются узнать как сегодняшние птицы эволюционировали из динозавров, и какая судьба их может ждать в будущем.
«Мы знаем, что в современной филогении птиц есть неточности», — говорит Терри Чессер, исследователь-зоолог и член биологического отдела исследований USGS, работающий в национальном музее естественной истории. Одним из направлений проекта будет попытка выяснить, с чем связаны различные темпы развития оперения и строения тела, а соответственно и видообразование, для различных групп птиц.
Проект также поможет выяснить нынешнюю эволюцию пернатых и ответить на важнейший вопрос: когда птицы окончательно ответвились от динозавров? OpenWings привлечёт к работе и палеонтологов, чтобы пополнить филогению вымершими видами птиц. Например, самая древняя птица Японии.
Chupkaornis keraorum. Реконструкция: Masato Hattori
Основная цель проекта — собрать полную и самую точную филогению. Это будет первый опыт подобных исследований с позвоночными животными. Чессер считает, что современные эволюционные древа полны неточностей и включают в себя виды, для которых вовсе не проводились генетические исследования. Распределение по кладам идёт по морфологическим признакам, а не генетическим.
Приятной новостью для орнитологов всего мира станет и то, что проект OpenWings откроет доступ к данным с самого начала исследований и не придётся ждать конечного результата.
Секвенирование ДНК для 10 000 видов птиц — огромнейший труд, и он стал возможным только благодаря современным достижениям в области генетики. Особую трудность вызовут так называемые «ультраконсервативные» участки ДНК. Эти участки, достигающие длины более 200 пар оснований, могут быть идентичны для неродственных видов.
Сейчас участники проекта выясняют, в каких институтах проводились подобные исследования. Большая их часть использовала десятки, может сотни видов для составления филогении, сообщает Smithsonian.com. Даже исследование, опубликованное в 2015 году в Nature, использовало всего 198 видов для создания полного филогенетического древа. Исследование же с тысячами видами требует немного больше усилий.
Наконец-то настало время, когда полная и точная филогения птиц стала возможна технически. Генетика сильно продвинулась вперёд и у нас появились методики для точного определения родства живых организмов. Мы можем узнать их эволюцию, объединить виды в группы и узнать, когда точно они разделились. Масштаб исследований беспрецедентный, но имеет хорошую поддержку. Конечный результат изменит не только вид эволюционного древа птиц, но и даст ответы на их раннюю эволюцию.
Дарвин смог сделать множество выводов об эволюции, просто наблюдая за вьюрками. Но от него был скрыт огромный мир генетики. Только с помощью изучения генетического материала можно открыть самые невероятные родственные связи. Два животных, что выглядят и ведут себя совершенно по-разному, могут оказаться представителями одного рода.
Филогения птиц, составленная по исследованием 2015 года и опубликованная в Nature.
Сергей Гачин, Paleonews.ru
