Сокол — родич попугая, а ястреб — дятла и совы. Звучит как розыгрыш, но именно к такому выводу пришла международная группа учёных, потратившая пять лет на перетряску эволюционного древа птиц. В июле 2008 года в журнале Science вышла работа, которая заставила орнитологов переписывать учебники: многие «очевидные» родственные связи пернатых оказались фикцией.

169 видов и 19 участков ДНК

Авторы взяли 169 наиболее распространённых видов, представляющих все основные группы птиц, и сравнили последовательности их ДНК из 19 различных участков хромосом. Это не поверхностный анализ одного гена, а глубокая прошивка генома, позволившая выявить эволюционные взаимоотношения с невиданной ранее точностью. Результат — грубое, но принципиально новое древо, которое, по словам одного из авторов исследования Сушмы Рэдди (Sushma Reddy) из американского Полевого музея естественной истории, поможет систематикам разобраться в причинах чудовищного разнообразия птиц.

С разнообразием и правда беда. Птицы — класс невероятно разнородный, и классифицировать их всегда было сложно. Традиционные методы опирались на внешнее сходство и образ жизни, но генетика показала: природа не раз наступала на одни и те же грабли.

Вода, суша и ночная охота: параллельная эволюция

Анализ ДНК выявил поразительную вещь: птицы приспосабливались к конкретным условиям обитания несколько раз, независимо друг от друга. Возьмём водоплавающих. Раньше считалось, что фламинго, фаэтоны и поганки произошли от одной общей предковой группы. Ничего подобного — их сходство конвергентно, то есть возникло под давлением одинаковой среды, а не от общего дедушки.

Та же история с сухопутными. Турако, голуби и кукушки не имеют общего предка, который подарил им любовь к земной тверди. Каждая группа «выходила на сушу» своим путём.

Особенно досталось хищным птицам. Соколы, ястребы и орлы всегда стояли в систематике рядом — острый клюв, крючковатые когти, хищный нрав. Но ДНК безжалостна: сокол на эволюционном дереве оказался ближе к попугаю, чем к орлу, а ястреб — существенно ближе к дятлу и сове. Ночной образ жизни тоже не признак родства: разные птицы «пришли» к нему независимо друг от друга.

Что это значит для науки

Пересмотр эволюционных взаимоотношений — не просто академическая забава. Он заставляет переписывать последовательность эволюционных событий и пересматривать устоявшиеся положения в систематике. Птицы, как выяснилось, гораздо изобретательнее в адаптации, чем мы думали: одни и те же решения возникали в разных ветвях снова и снова. Созданное древо — пока «грубое», но оно уже облегчает задачу систематиков и открывает путь к пониманию того, как именно пернатые завоевали планету.

Работа стала возможной благодаря сотрудничеству международной группы учёных, которые пять лет собирали и анализировали генетический материал. Кстати, мы уже писали о том, как сознание живёт после остановки сердца — ещё одна область, где наука сталкивается с необходимостью пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Здесь, как и с птицами, старые схемы трещат по швам, когда в дело вступают новые методы.

Итог исследования, опубликованный в Science, напоминает: природа не читает наших учебников. Она экспериментирует, дублирует удачные решения и не стесняется путать карты. И это, пожалуй, лучший повод продолжать копаться в ДНК — даже если в итоге сокол окажется в родне у волнистого попугайчика.