Ученые количественно оценили морфологические несоответствия пропорций передних и задних конечностей, а также определили скорость эволюции предков птиц. В результате они подтвердили гипотезу о том, что на эволюционном пути птиц сначала совершенствовались передние конечности, а задние долгое время оставались без изменений. Кроме того, авторы показали, что, в отличие от принятой гипотезы, способность к полету не ускоряла эволюцию предков птиц. Полученные данные расширяют представления об эволюционном пути птиц. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Чтобы научиться летать, предкам птиц пришлось претерпеть большое количество изменений в своем строении. Так, громоздкие динозавры уменьшились в размерах, их передние конечности удлинились, а хвосты, напротив, стали короче. Развитие плана тела летающей птицы от предкового динозавра является постоянной темой вопросов эволюционной биологии. Однако предыдущие анализы ориентировались на размеры тела ископаемых находок, упуская изменения длины конечностей.
Ученые из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук подробно исследовали эволюцию размеров конечностей при переходе от динозавров к птицам. Для этого они обратились к окаменевшим останкам предков современных птиц и их ближайших родственников, а также изучили образцы других динозавров. Авторы разработали теоретические модели, доказывающие, что у предков птиц значительно увеличивалась длина передних конечностей, при этом преимущественно удлинялись кости кисти. Кроме того, ученые статистически показали, что предки птиц и их ближайшие родственники морфологически отличались по строению передней конечности от других динозавров. При этом устройство задних конечностей у всех трех групп было схоже, что говорит о эволюционной консервативности пропорций задних конечностей. Авторы считают, пропорции передних конечностей были установлены раньше, чем у задних конечностей, что подтверждает гипотезу: «ранняя грудная часть — поздняя тазовая».
В целом исследователи показали, что скорость эволюции предков птиц была снижена, в то же время скорость развития их ближайших родственников возрастала. Замедление темпов эволюции может быть в значительной степени обусловлено низким неравенством. Полученные данные противоречат традиционному мнению о том, что эволюционное новшество, такое как полет, должно способствовать и ускорять эволюцию.
«Мы считаем, что эволюция передних конечностей была ограничена базовым «планом», необходимым для управляемого полета, и, таким образом, морфологическое пространство, которое могло быть реализовано предками птиц, было ограничено», — рассказывают авторы исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
