Связь между питанием птиц и формой черепа удивительно слаба для большинства видов, согласно новому исследованию, проведенному UCL и Музеем естественной истории. Реультаты меняют понимание того, как экосистемы влияют на эволюцию.
Наблюдения вьюрков на Галапагосских островах, проведенные Чарльзом Дарвином в XIX веке, показали, что на видообразование птиц в первую очередь влияет экосистема. То, как птица питается, формирует форму черепа и способствует эволюционным изменениям.
Однако новое исследование, проведенное UCL и NHM исследователями, проверяющими более широкий спектр видов, чем когда-либо прежде, показало, что в глобальном масштабе общие предки и поведение являются более важными факторами, чем диета.
В ходе исследования специалисты проверили форму черепа 352 видов птиц, представляющих 159 из 195 существующих семей, что делает эту работу крупнейшей в своем роде.
По мнению ученых, если применять вывод Дарвина к разным видам птиц, которые в основном едят рыбу, пеликаны и пингвины должны иметь точно такую же форму головы и клюва, так как они оба используют клювы для поедания рыбы. Однако у пеликанов длинный клюв и большой горловой мешок, а у пингвинов клювы сравнительно небольшие
Хотя они едят одно и то же, пеликаны и пингвины добывают свою добычу по-разному, демонстрируя важную роль, которую поведение играет в черепной эволюции.
Рты пингвинов имеют ряд шипов, так что пища остается там, когда поймали. Пеликаны изобретательно ловят рыбу своей сумкой, а затем наклоняют ее, чтобы слить воду и немедленно проглотить рыбу.
Именно эволюционная история, а не диета, оказала наибольшее влияние на форму черепа. Если предок утка, вероятно, будет и у современной птицы утиный клюв, при этом диета совсем не важна.
По словам биологов, тем не менее, общая диета устанавливает параметры эволюции черепа, определяя диапазон потенциальных форм, которые могут развиваться.
Исследователи также обнаружили, что птицы, которые едят зерно, такие как зяблики и перепела и те, кто выживает на нектаре цветов, как колибри, демонстрируют самую высокую скорость черепной эволюции. В отличие от этого, земные плотоядные: ястребы, соколы, совы и другие птицы, которые охотятся и едят, используя свои когти, проявляют очень медленную скорость черепных изменений.
Ученые считают, что здесь вступает в игру естественный отбор. Птицы, которые едят нектар или семена, будут испытывать большую конкуренцию за ресурсы и должны развиваться, чтобы выжить.
Исследователи сосредоточились на черепе, но, по их мнению, и другие части тела могут быть сформированы диетой и экологией. Речь идет о крыльях, когтях и желудках, поскольку это части их тела, которые имеют решающее значение для ловли и переваривания добычи.
В исследовании использовалось современное оборудование для построения трехмерных цифровых моделей черепов птиц высокого разрешения. Это позволило исследователям нанести на череп гораздо больше точек, чем это было возможно ранее, что позволило им сделать надежные и точные измерения.
Следующим шагом исследователи планируют распространить этот анализ на другие группы животных, такие как млекопитающие, рептилии и динозавры. Цель работы состоит в том, чтобы понять все различные факторы, которые сформировали эволюцию черепа во времени.
