Изменение климата влияет на эволюцию биоразнообразия птиц

Исследователи из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии (IVPP) Китайской академии наук установили, что эволюция биоразнообразия птиц в основном определялась долгосрочными климатическими изменениями, а также мел-палеогеновым вымиранием.

Исследование опубликовано в PNAS 22 февраля.

Доктора Чжан Чи и Сюй Син вместе со своим студентом Юй Илунем реконструировали макроэволюционную картину биоразнообразия птиц, интегрировав молекулярные филогении венценосных птиц (crown birds) и данные окаменелостей стволовых птиц (stem birds) и нептичьих целурозавров.

Было обнаружено три различных крупномасштабных увеличения скорости диверсификации в эволюционной истории птиц. Первые два увеличения были связаны с быстрой морфологической эволюцией локомоторной и черепной систем соответственно.

• Первое увеличение (~165–135 млн лет назад) соответствовало ускоренной морфологической эволюции локомоторной системы у ранних стволовых птиц. Это привело к занятию морфопространства, большего и отличного от их близких родственников-динозавров, что указывает на адаптивную радиацию, вероятно, связанную с освоением новой экологической ниши.
• Второе увеличение (~90–60 млн лет назад) было связано с быстрой эволюцией черепного скелета у ранних венценосных птиц, вероятно, из-за диверсификации рациона и пищевого поведения, и имело иные движущие силы.
• Третье увеличение (после ~40–45 млн лет назад) пока не подтверждено количественными морфологическими данными, но находит некоторую поддержку в палеонтологической летописи и молекулярных данных.

Реконструированные скорости диверсификации птиц в целом отрицательно коррелировали с глобальными температурными кривыми от юрского периода до современности. Это означает, что диверсификация ускорялась в периоды похолодания.

Ранее считалось, что разнообразие венценосных птиц стимулировалось климатически обусловленным викариантным видообразованием (например, фрагментацией лесов). Новое исследование предполагает, что на разнообразие стволовых птиц, вероятно, влиял тот же фактор.

Мел-палеогеновое вымирание также сыграло ключевую роль: оно уничтожило стволовых птиц и летающих птерозавров, что создало экологический вакуум и способствовало радиации венценосных птиц в раннем палеогене.