Когда птицы теряют способность летать, их тела меняются быстрее, чем перья

В исследовании, опубликованном в журнале Evolution, учёные сравнили перья и тела различных видов нелетающих птиц и их ближайших летающих родственников.

Все современные нелетающие птицы эволюционировали от летающих предков. Потеря способности к полёту часто происходит, когда птицы попадают на острова без хищников или адаптируются к полуводному образу жизни (как пингвины).

Исследователи изучили коллекции шкур 30 видов нелетающих птиц и их летающих родственников, измерив множество характеристик перьев, включая микроскопическую структуру.

Ключевые выводы:

• Перья меняются медленно. Такие особенности, как асимметрия маховых перьев, необходимая для полёта, исчезают относительно быстро. Однако базовая структура пера, определяемая сложной последовательностью развития, эволюционно консервативна. Для её радикального изменения (например, до пуховых перьев страуса) требуются огромные промежутки времени.
• Скелет и пропорции меняются первыми. Когда птицы теряют способность к полёту, одними из первых изменяются пропорции крыльев и хвоста, общая масса тела и костная структура.
• Причина — «стоимость» роста. На развитие костей и мышц организм тратит значительно больше энергии, чем на рост перьев. Поэтому эволюция в первую очередь «отказывается» от поддержания дорогостоящего скелета, приспособленного для полёта, в то время как дешёвые перья могут сохраняться почти без изменений долгое время.

Это исследование помогает понять эволюцию сложных признаков, утративших функцию, и может быть полезно для определения способности к полёту у ископаемых птиц или оперённых динозавров. Первыми признаками потери полёта в палеонтологической летописи, вероятно, будут изменения массы тела и относительной длины крыльев, а лишь затем — симметрии перьев.