КОЛИ З’ЯВИЛИСЬ СТРАУСИ?

Африканські страуси у саванні. Джерело ілюстрації: http://www.globaltwitcher.auderis.se

 
Андрій М. ЗАМОРОКА

Напевне, ніщо так не здатне розсварити орнітологів-систематиків та еволюціоністів, як питання про виникнення і розвиток ряду Страусоподібних (Struthioniformes (Latham, 1790)… За велетенських нелітаючих птахів триває справжня війна між “парафілетиками” і “монофілетиками”. Адже щодо походження страусоподібних існує дві крайні точки зору: перша – птахи цього ряду з різних континентів розвинулись незалежно від різних предків у середині кайнозою; друга – усі їх види походять від єдиного предка, що жив поруч динозаврів ще у середині мезозою!

 

Справді, біоґеографія Страусоподібних викликає чимало запитань, адже вони розповсюджені по всіх материках південної півкулі, єдиним винятком є хіба лише Антарктида та дрібні острови Тихого океану. Тисячі кілометрів між материками розділяють страусів, а їх нездатність до польоту заставляють задуматись над тим як вони втрапили на настільки віддалені клапті суходолу. Міркування у цьому напрямі заводять нас у настільки давні часи, що птахи сучасного типу тоді ще не існували, принаймні так свідчить палеонтологічний літопис… Саме страуси можуть вказати на приблизний час широкого розповсюдження та диверсифікації птахів на древній Землі, адже, як вважають монофілетики, вони еволюціонували паралельно розпаду надматерика Пангеї. Ця точка зору отримала назву гіпотези тектонічної вікаріації.

Африканського страуса, з точки зору парафілетиків, вважають єдиним представником родини Страусових і ряду Страусоподібні... Джерело ілюстрації: www.naturfoto.cz

Така арґументація, певна річ, не до вподоби парафілетикам. Останні вважають, що усі страусоподібні розвинулись незалежно, пристосовуючись до подібних умов середовища на різних континентах. На їхню користь свідчать й викопні рештки страусів, які знаходять із середини кайнозойської ери – середнього еоцену (15-13 млн. років тому). Тож, парафілетики вважають, що сучасні Страусоподібні різних континентів розвинулись від літаючих предків незалежно, а родини цього ряду прирівнюють до окремих рядів, підкреслюючи тим самим відсутність зв’язку між ними. Їхні погляди сформували гіпотезу третинної радіації (тут слово “радіація” вживається не у значенні “випромінювання“, а у розумінні “розходження” – авт.).

Тинаму - найближчі родичі страусів. Джерело ілюстрації: http://www.arkive.org

Чималу плутанину у ясність еволюції Страусоподібних вносять Тинамоподібні (Tinamiformes Huxley, 1872) – невелика група південноамериканських птахів, які здатні до польоту, однак, літають дуже рідко і на короткі дистанції. Тинаму є пішими птахами. Як виявилось, ці пернаті найближчі родичі страусів. Таке відкриття, здійснене за допомогою ґенетичних досліджень, дало вагоме підґрунтя для підтвердження ідей парафілеників – ось вона, проміжна ланка між літаючими птахами і безкілевими. Значить, їх предки перелетіли з континенту на континент, де осіли і втратили здатність до польоту.

Монофілетики вказують на невідповідність морфологічних ознак, взятих за основу систематики і філогенії Струсоподібних, молекулярним даним – сиквенсу як мітохондріальної ДНК, так і ядерної ДНК, так і рибосомальної РНК. Базуючись саме на даних молекулярної біології вони вибудували еволюційне дерево Сучасних птахів (Neornithes Haeckel, 1866), яке розпочинається розходженням Палеоґнатових (Palaeognathae Pygraft, 1900), куди належать страусоподібні, та Неоґнатових (Neognathae Pygraft, 1900) в нижньому крейдовому періоді (100-110 млн. років тому). Згідно цих уявлень страуси характеризуються трансантарктичним розповсюдженням, тобто, сформувавшись в межах Ґондвани, вони потрапили у Нову Зеландію та Австралію через Антарктиду, яка у крейдовому періоді ще не була скована льодовиками. Більше того, згідно гіпотези тектонічної вікаріації, не лише старусоподібні розповсюдились через Антарктиду, а й більшість неоґнатових також пішли цим шляхом.

Мапа Землі у середині крейдового періоду. Джерело ілюстрації: http://www.jan.ucc.nau.edu

Парафілетики ж основним часом диверсифікації птахів вважають палеоцен (65-50 млн. років тому) – зразу після К-Т вимирання. Вони також стверджують, що практично в усіх нелітаючих птахів розвиваються анатомічні риси будови подібні до страусів, хоча ці птахи і не є спорідненими. Парафілетики опонують у дискусії із прихильниками гіпотези тектонічної вікаріації у питанні про проникнення предків Ківі (Apteryx Shaw, 1813) у Нову Зеландію, адже Зеландія – древній континент одним із перших відколовся від Ґондвани… Тому “первісні ківі” повинні були прилетіти у Нову Зеландію, а це означає, що тамтешні безкілеві птахи не мають нічого спільного із страусоподібними! Як доказ здатності до польоту примітивних палеоґнатів, які цілком могли стати предками однієї чи кількох груп страусоподібних, наводяться нині вимерлі Літорнітоподібні (Lithornithiformes Houde, 1988). Ці древні птахи відомі за скам’янілостями із Північної Америки та Європи, що датуються палеоценом-середнім еоценом (55-37 млн. років тому).

Великий рябий ківі (Apteryx haastii Potts, 1872) - об'єкт дискусій... Джерело ілюстрації: http://www.sleepynz.files.wordpress.com

Однак ґеологічні дані свідчать, що Зеландія відокремилась від Австралії приблизно 70-80 млн. років тому, а приблизно 23 млн. років тому опустилась на дно океану, залишивши над поверхнею лише Нову Каледонію та Нову Зеландію… Австралія, у свою чергу відділилась від Антарктиди 70-60 млн. років тому. То ж “пішохідні” страусоподібні могли цілком спокійно міґрувати по суходолу.

Сучасні детальні молекулярні дослідження та порівняння ґеномів Страуса африканського (Struthio camelus Linnaeus, 1758), Ему (Dromaius novaehollandiae (Latham, 1790), Казуара південного (Casuarius casuarius (Linnaeus, 1758), Нанду Дарвіна (Pterocnemia pennata (d’Orbigny, 1834), Ківі великого рябого (Apteryx haastii Potts, 1872), а також двох вимерлих видів: Моа малого (Anomalopteryx didiformis (Owen) 1844) та Моа східного (Emeus crassus (Owen, 1846) показали, що усі страусоподібні є споріднені між собою і походять від одного предка. Австралійські казуари та ему є найбільш спорідненими між собою видами, відтак, австралійська гілка страусів є найбільш спорідненою із новозеландськими ківі. Усі східні види страусів є близькими родичами африканського страуса, а усі вони разом споріднені із південноамериканськими нанду. Дещо іншою є ситуація із моа, як виявилось, ці, винищені людиною птахи, є надзвичайно древніми і знаходяться у нижній частині дерева еволюції страусів…

Казуар південний (Casuarius casuarius (Linnaeus, 1758). Джерело ілюстрації: www.biolib.cz

Отож ґенетика і молекулярна біологія забезпечили перемогу монофілетикам. Як свідчить молекулярне датування (слід не забувати, що молекулярна еволюція у птахів відбувається повільніше, ніж у інших чотириногих хребетних, тому вчені розробили спеціальне калібрування для них – авт.), ківі відокремились від австралійської еволюційної лінії страусів приблизно 60 мільйонів років тому на початку палеоцену, міґрувавши суходільним мостом на територію Зеландії, яка згодом почала занурюватись під воду, і на нині майже зникла. Моа відокремились від предків страусів близько 80 млн. років тому. Обидві ці дати співставні із часом розходженням Австралії на Зеландії. Спільний предок ему та казуарів відокремився від давніх страусоподібних приблизно 55 млн. років тому.

Нанду Дарвіна (Pterocnemia pennata (d'Orbigny, 1834) на фоні льодовиків Патаґонії. Джерело ілюстрації: http://www.reise-um-die-welt.de

Відокремлення африканського страуса від еволюційного дерева 65-70 млн. років тому викликає певну плутанину, адже Африка і Південна Америка відкололись одна від іншої близько 100 млн. років тому, тож по суходолу цей вид проникнути аж ніяк не міг би… Вважається, що розповсюдження страусоподібних у Африці відбувалось двома шляхами через Лавразію – північний континент, або Індію та Мадаґаскар, які відокремились від Африки близько 80-85-ти млн. років тому.  Свідченням тому є низка викопних мадаґаскарських, європейських, аравійських та індійських видів страусоподібних. Прояснити картину проникнення старусоподібних у Африку зможе лише сиквенс мітохондріальної РНК котрогось із видів мадаґаскарських Епіорнісів (Aepyornis I. Geoffroy Saint-Hillaire, 1851)… Тоді буде зрозуміло котрий зі сценаріїв поширення страусів був насправді.

admin Written by:

One Comment

Напишіть відгук

Ваша пошт@ не публікуватиметься. Обов’язкові поля позначені *

2 + 5 =