Почему некоторые птицы легче теряют способность к полёту, чем другие?
В 2012 году Райан Террилл, спускаясь по сухому каньону в центральной Боливии в поисках гигантских муравьеловок, задумался о другой птице — титикакской поганке (Rollandia microptera).
Её самая любопытная особенность — неспособность летать. Этот вид является частью глобальной закономерности.
Террилл, получивший докторскую степень в 2017 году в LSU, всегда интересовался линькой — процессом смены старых перьев на новые.
У разных птиц разные стратегии линьки. Некоторые линяют последовательно, заменяя перья постепенно, другие — все сразу. Процесс может занимать от пары недель до почти года.
Все виды поганок линяют, сбрасывая все маховые перья на крыльях одновременно. Это делает их — даже летающие виды — нелетающими на короткий период каждый год. Учёный предположил, что три полностью нелетающих вида поганок могут быть эволюционно связаны с этой ежегодной кратковременной нелетающей фазой.
Возник вопрос: "Готовит ли неспособность летать пару недель в году птиц к полной утрате полёта в условиях, которые это благоприятствуют?"
В недавно опубликованной статье "Simultaneous Wing Molt as a Catalyst for the Evolution of Flightlessness in Birds" исследователь отмечает, что некоторые группы птиц более склонны к потере полёта, но причины мало изучены. Он решил проверить гипотезу, что редкая стратегия одновременной замены маховых перьев играет роль в этом эволюционном процессе.
"Я предположил, что адаптации к этому периоду нелетаемости могут служить преадаптациями для постоянной утраты полёта в подходящих условиях".
Известно, что определённые среды обитания (особенно острова и водные экосистемы) способствуют потере полёта. Например, титикакская поганка обитает на озере Титикака в Андах. Эти птицы не сталкиваются с наземными хищниками (лисами), строят гнёзда на плавучих тростниковых массах и являются отличными ныряльщиками, поэтому их потребность в суше минимальна.
Отсутствие наземных хищников создаёт условия для утраты полёта. Полёт требует больших затрат энергии на развитие и поддержание мощной грудной мышцы и накладывает морфологические ограничения. На островах без хищников открывается новая экологическая ниша (наземные травоядные), и птицы, уже "привыкшие жить без полёта" (в период линьки), могут быстро её занять.
Роль стратегии линьки: Птицы, которые линяют одновременно (поганки, утки, гуси, пастушки), на время теряют способность летать и вынуждены искать пищу и спасаться от угроз без полёта. Они развивают адаптации: прячутся в зарослях, живут на воде, развивают сильные ноги для быстрого бега.
Большинство других птиц, линяющих последовательно, сохраняют способность к полёту. Поэтому в благоприятной среде птицы с адаптациями к периодической нелетаемости получают "фору" в эволюции к постоянной утрате полёта.
"Я получил убедительные результаты: птицы с одновременной линькой крыла теряют способность к полёту гораздо быстрее, чем птицы без неё. В линиях с такой линькой уровень нелетаемости значительно повышен".