«Изучая ДНК современных птиц, мы можем выявить закономерности генетических последовательностей, которые изменились сразу после одного из самых важных событий в истории Земли», – рассказал орнитолог Джейк Берв из Мичиганского университета (США), ведущий автор нового исследования.
Массированный астероид, врезавшийся в нашу планету около 66 миллионов лет назад, изменил ход жизни на Земле. Причиненное падением космического камня, мелово-палеогеновое вымирание уничтожило, по оценкам ученых, 76 процентов всего животного мира на Земле.
Цепная реакция изменений по всему миру ознаменовала конец нептичьих динозавров. Однако их гибель открыла пути для других форм жизни, которые впоследствии развились и процветали.
Вскоре после падения астероида появились ранние предки современных птиц. И теперь американские и британские ученые обнаружили следы катастрофы в геномах птиц – драматические изменения, вызванные массовым вымиранием, которые позволили птицам разнообразиться и превратиться в невероятно успешный класс фауны.
О чем узнали ученые
Итак, удар огромного камня, который в конце мелового периода врезался в то, что ныне является мексиканским полуостровом Юкатан, оставил после себя определенный вакуум. Однако он довольно быстро заполнился новой жизнью, которая развивалась, диверсифицировалась и в конечном итоге заняла свое место в возрожденном мире.
Птичьи динозавры кардинально изменились, превратившись в около 10 000 тех видов птиц, которые ныне живут на Земле.
Когда животное изменяется в процессе эволюции, в составе ДНК его генома могут происходить сдвиги. Основные строительные блоки ДНК – нуклеотиды – состоят из четырех различных оснований, обозначенных буквами A, C, G и T. Соотношение этих нуклеотидных оснований в геноме может варьироваться, вызывая изменения в развитии существа.
Предыдущие исследования эволюции птиц предполагали фиксированный состав ДНК, который мог измениться. Используя новейшее программное обеспечение, исследователи ослабили это предположение, работая в парадигме, допускающей сдвиги соотношения нуклеотидов и оснований.
Джейк Берв и его коллеги воспользовались этим программным обеспечением для анализа различий в геноме между всеми основными группами птиц. Благодаря этому ученые обнаружили сдвиги в составе генома со времен мелово-пермского вымирания, сообщило издание Science Alert.
Команда сосредоточила внимание на периоде продолжительностью 5 миллионов лет, который наступил сразу после падения астероида. Ученые узнали, что это вымирание приводило к нескольким значительным сдвигам в геноме птиц в течение 3-5 миллионов лет. Изменения были связаны, в частности, с размером взрослой птицы, ее метаболизмом и тем, как она развивалась на стадии птенца.
Например, взрослые птицы в конечном итоге стали значительно меньше взрослых птицеподобных динозавров. Также произошло смещение в сторону меньших, более слабых птенцов, которые рождаются без перьев и нуждаются в периоде интенсивного родительского ухода. В настоящее время есть некоторые птицы, которым такая забота не нужна, например, утята и цыплята. Эта черта, известная как раннее созревание, была свойственна птицеподобным динозаврам.
«Размер тела взрослой особи и закономерности развития до вылупления – это две важные особенности биологии птиц, которые мы можем связать с выявленными генетическими изменениями», – отметил господин Берв.
Ранее композиционные изменения в ДНК не были подробно изучены в контексте массового вымирания. Но ученым известно, что массовые вымирания могут иметь драматические последствия для мира. Они изменяют целые экосистемы, а также взаимоотношения между организмами внутри них.
«Эта работа расширила наше понимание драматических биологических последствий массовых вымираний и показала, что массовое вымирание, которое уничтожило гигантских динозавров, было одним из самых биологически значимых событий за всю историю нашей планеты», – отметил палеонтолог Дэниел Филд из Кембриджского университета (Великобритания).
Результаты исследования опубликовал журнал Science Advances.
Фото: pixabay.com
