Птицы, которые не летают, появились в результате изменений настройки генов, контролирующих рост костей и конечностей. Ученые решили подробнее изучить этот вопрос, а также объяснить, почему некоторые пернатые не умеют летать.
Об этом сообщает Спутник.
Четыре из пяти современных отрядов бескилевых и не менее трех вымерших объединяют птиц, способных к полету и лишенных костного киля на груди, к которому в летающих фиксируются мощные мышцы крыльев. К бескилевым относятся и страусы, и киви, и ему.
Судя по результатам нового анализа, способность летать они потеряли не через определенные мутации в ДНК, а в результате изменений в регуляции генов, и происходило это несколько раз в течение их эволюционной истории. К таким выводам пришла команда гарвардского биолога Скотта Эдвардса.
Ученые расшифровали геном 11 птиц, включая восемь бескилевых, а также использовали уже имеющиеся данные о ДНК нескольких нелетающих и 25 летающих видов. Затем они определили массу участков регуляторной ДНК, общих для этих птиц — в целом их нашлось более 280 000, а 2355 фрагментов из них отличались тем, что в бескилевых птиц изменения в них накапливаются быстрее, чем в других. Похоже, именно они ответственны за потерю способности к полету и все, что с этим связано.
Ученые отмечают, что эти «подозрительные» регуляторные фрагменты часто располагаются вблизи от генов, управляющих развитием костей и конечностей, и, видимо, контролируют именно их активность.
Действительно, для нелетающих птиц характерно уменьшение величины, а то и полное исчезновение ряда костей, необходимых для полета, включая киль и другие. Ученые показали, что ген, запускающий развитие крыльев у цыплят, действительно «включается», если к нему присоединить регуляторный участок летающей птицы тинаму. Но он не работает с аналогичной регуляторной участком, заимствованной у нелетающего нанду.
По мнению авторов, все это указывает на сравнительную легкость, с которой может происходить потеря полета.
Судя по всему, этот процесс предки бескилевых переживали не меньше трех, а возможно, и пять раз в течение своей эволюционной истории.