Развитие черепов и клювов сделало дарвиновых вьюрков одним из самых разнообразных видов

Новое исследование под руководством учёных из Бристольского университета дало новые представления о быстром развитии и эволюционном успехе дарвиновых вьюрков — одного из самых известных примеров адаптивной радиации у современных позвоночных.

Несмотря на многолетние исследования, оставалось неясно, почему эта группа птиц эволюционировала, став гораздо разнообразнее по видам и формам, чем другие птицы Галапагосских и Кокосовых островов. Аналогичное явление наблюдается у гавайских цветочниц (настоящих вьюрков).

Международная команда исследователей из Великобритании и Испании подошла к вопросу с новой точки зрения. Их исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, показывает, что ключевым фактором эволюционного успеха дарвиновых вьюрков и гавайских цветочниц может быть то, как эволюционировали их клювы и черепа.

Хотя предыдущие работы демонстрировали тесную связь формы и размера клюва с пищевыми привычками, недавние исследования предполагают, что у других групп птиц такое соответствие морфологии черепа и экологии может быть не столь выраженным.

Профессор Эмили Рэйфилд, соавтор исследования, поясняет: «Другие факторы, такие как ограничения в развитии формы черепа, многофункциональность клюва и то, что череп и клюв развиваются и функционируют как единое целое, могли способствовать этому несоответствию. Сильная связь между клювом, морфологией черепа и пищевой экологией могла быть возможна только если эта тесная коэволюция черепных регионов каким-то образом «ослаблена»».

Гильермо Навалон, ведущий автор исследования, добавляет: «Изучив более 400 видов наземных птиц, мы обнаружили, что клювы дарвиновых вьюрков и гавайских цветочниц эволюционировали в более тесной связи с остальным черепом, чем у большинства других линий. В эволюционном плане клюв у этих групп менее независим».

Хесус Маруган-Лобон, соавтор работы, отмечает: «Мы обнаружили, что в результате этой более сильной интеграции черепа эти птицы могли эволюционировать более универсально, но в основном вдоль очень специфического направления адаптивных изменений. Парадоксально, но мы предполагаем, что это позволило им очень быстро развить множество различных форм, заполнив многие из доступных ниш на своих архипелагах».

В отличие от них, другие линии птиц, заселившие островные архипелаги одновременно с предками вьюрков и цветочниц, демонстрируют наименьшую интеграцию черепа в исследовании. Авторы утверждают, что это было ограничивающим фактором для быстрой эволюции в других линиях.

Гильермо Навалон заключает: «Хотя эти результаты обнадёживают, сейчас мы работаем над решением новых вопросов. Например, являются ли эти эволюционные ситуации изолированными явлениями или они были более распространены в эволюции островных или континентальных сообществ птиц? Характерны ли эти паттерны для других адаптивных радиаций у птиц?»