Согласно новому исследованию Университета Колорадо в Боулдере, орнитологам, изо всех сил пытающимся выяснить, за какой чечёткой они наблюдают, не стоит беспокоиться - на самом деле разные виды - это одно и то же.
Это новое исследование, недавно опубликованное в журнале Nature Communications, обнаруживает, что чечетки (лат. Acanthis), птицы, обитающие в Арктике, которые иногда попадают в южные широты зимой и которые трудно дифференцировать, на самом деле не являются несколькими видами с генетической точки зрения. Вместо этого все три признанных вида - это всего лишь один с «супергеном», который контролирует различия в цвете и морфологии оперения, заставляя их выглядеть по-разному.
Это исследование основано на результатах 2015 года, предполагающих, что это может быть так, но без четкого представления о том, почему. На этот раз, с более широкими генетическими технологическими возможностями, исследователи изучили полный геном различных видов и обнаружили, что то, что обычно означает разные подвиды у птиц, не применимо к чечеткам.
«Я думаю, что теперь новая статья твердо показывает, что в геноме [чечетки] широко распространенный поток генов, за исключением этой одной области, и так уж получилось, что эта область влияет на то, как они выглядят», - сказал Скотт Тейлор, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии Университета Колорадо в Боулдере и автор статьи.
Чечетки - это разновидность «зимних вьюрковых» или птиц из семейства вьюрковых, которые обитают в самых северных районах земного шара и летают на юг лишь изредка. Несмотря на то, что они известны своими характерными красными отметинами на головах, внешний вид внутри этих видов может широко варьироваться: некоторые чечетки белые с маленькими клювами, а другие с более крупными и темными клювами. Первоначально считалось, что эти различия означают три разных вида птиц, как и в случае со многими другими видами птиц, но эти «виды» бывает трудно различить.
«Чечетки долгое время сбивают с толку с систематической точки зрения, и зимой мы можем видеть их только время от времени», - пояснил Тейлор. «Это не та птица, которую вы гарантированно увидите у своей кормушки, поэтому, когда это происходит, люди приходят в восторг и хотят знать, на что они смотрят».
Иллюстрации трех экотипов чечетки, Acanthis hornemanni (слева), Acanthis flammea (в центре) и Acanthis cabaret (справа), демонстрирующие различия в размере, клюве и окраске оперения. Фото: Liz Clayton Fuller.
Однако в 2015 году тогдашний постдоктор Тейлор и аспирант Николас А. Мейсон, ныне доцент Университета штата Луизиана, обнаружили предварительные генетические данные, свидетельствующие о том, что это не разные виды. Напротив, все они представляют собой один и тот же вид, только с разной внешностью, но исследователи не совсем понимали, почему.
Эти новые результаты были получены с того места, где закончилось предыдущее исследование, с Эриком Функом, аспирантом Университета Колорадо в Боулдере и ведущим автором статьи, который вернулся и повторно изучил исходные образцы, и добавил еще несколько из других регионов, включая Гренландию, Исландия и некоторые части Европы, чтобы получить более полную картину.
В общей сложности, Функ исследовал полный геном 73 особей всех различных подтипов, в том числе Acanthis flammea, Acanthis hornemanni и Acanthis cabaret.
Он обнаружил, что, несмотря на различия во внешнем виде, птицы почти идентичны генетически, но с «супергеном», который контролирует различные признаки, благодаря которым птицы выглядят разными. В частности, исследователи обнаружили хромосомную инверсию, или когда часть хромосомы переворачивается, для одной из хромосом, что позволило создать этот суперген.
«Часто мы предполагаем, что многие признаки могут действовать независимо, что означает, что разные признаки могут быть унаследованы отдельно друг от друга, но этот конкретный результат показывает, что иногда эти признаки на самом деле тесно связаны друг с другом ... По крайней мере, эти птицы наследуют целую группу признаков вместе как одно целое», - говорит Функ.
И не только чечетки с этими супергенами. Теперь известно, что многие виды, от других птиц до определенных разновидностей мышей, обладают этими супергенами.
«Это кажется менее распространенным, но я думаю, что одна из вещей, которые мы изучили, поскольку теперь у нас есть доступ к большему количеству данных о последовательностях, заключается в том, что, возможно, они не так редки, как мы когда-то думали», - сказал Функ.
Хотя теперь у исследователей есть ответ о том, почему внешний вид этого вида разнообразен, все еще остаются вопросы относительно того, как это делается. И также, как эти признаки сохраняются? И как это изменится с потеплением Арктики для этих арктических специалистов? Оба вопроса исследователи надеются разобрать в следующих исследованиях.
«Иногда орнитологи злятся, если вы убираете птиц из их списка, но я думаю, что это делает чечеток еще более интересными», - сказал Тейлор. «Понимание генетической основы признака теперь имеет гораздо больше смысла, что, на мой взгляд, довольно круто».
Источник: CU Boulder.
