Связь разнообразия морских птиц Северного полушария с экологическими стрессорами

Современные тупики и чистики давно признаны индикаторными видами для наблюдаемых сдвигов в фауне. Ископаемые данные показывают, что их древние родственники были столь же информативны. Исследователи выяснили, что тупики и чистики, вероятно, достигли пика разнообразия и распространения в относительно теплый период истории Земли. Результаты также объясняют, как прошлые вымирания сформировали географическое распределение и численность современных видов.

Авторы Адам Смит (Национальный центр синтеза эволюции, NESCent) и Джулия Кларк (Техасский университет в Остине) изучили 28 вымерших и 23 ныне живущих вида. В отличие от предыдущих работ, фокусировавшихся на выживших представителях семейства чистиковых (Alcidae), это исследование дало более полную картину их эволюции. Результаты, опубликованные в Journal of Avian Biology, подтверждают связь между диверсификацией ныряющих морских птиц, использующих крылья для движения под водой, и крупными климатическими событиями. Эти же условия среды, по-видимому, повлияли на физические черты современных чистиковых: люриков, кайр, конюг, тупиков, чистиков.

Ключевые выводы

• Возникновение и пик разнообразия: Кладка Pan-Alcidae, включающая всех современных и вымерших чистиковых, возникла около 35 миллионов лет назад. Используя филогенетический анализ и метод "линий-призраков" для оценки пробелов в летописи окаменелостей, ученые установили, что наибольшее разнообразие и ареал группа имела около 15 миллионов лет назад в период Среднего миоценового климатического оптимума.
• Влияние прошлых вымираний: Географическое распределение и численность современных чистиковых в основном являются результатом вымираний, связанных с изменениями климата и океана за последние 5 миллионов лет. В ходе серии ледниковых периодов, когда циркуляция океана изменилась, а температура поверхности воды резко упала, разнообразие видов в Атлантическом и Тихом океанах резко сократилось. В это время вымерло более 50% видов, что примерно совпало с изменениями в циркуляции океанических бассейнов, такими как начало циркуляции Гольфстрима.
• Эволюция ныряния: Подводное плавание с помощью крыльев — редкое поведение, встречающееся лишь у 0,5% птиц. Результаты исследования предполагают, что оно могло возникнуть у ранних видов как тактика побега, а не стратегия добычи пищи. Реконструкция рациона предков показала, что ранние виды, вероятно, питались позвоночными у поверхности, а затем постепенно начали нырять глубже за беспозвоночными, такими как ракообразные и креветки.

Исследование проливает свет на то, как вымершие чистиковые реагировали на изменение климата и другие экологические стрессоры. Авторы надеются, что эти результаты, помещающие современные проблемы морских птиц (глобальное потепление, перелов) в исторический контекст, укрепят усилия по их сохранению.