Найден ответ на эволюционную загадку с птицами и яйцами

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Новое исследование выявило фундаментальную связь между размером мозга и репродуктивной стратегией, которая объясняет одну из самых интригующих загадок эволюции. Почему у современных птиц яйца и детеныши крупнее, чем у их предков-динозавров и других рептилий, несмотря на их меньший размер тела? Ответ, по мнению ученых, кроется в энергетических затратах на развитие интеллекта, пишет Phys.org.

Исследователи из Американского музея естественной истории и Принстонского университета проанализировали данные млекопитающих, птиц и рептилий и обнаружили устойчивую закономерность: виды с относительно большим мозгом неизменно производят меньше, но более крупных детенышей. «На первый взгляд это кажется нелогичным. Многие нептичьи динозавры были огромными, однако даже самые большие яйца динозавров были меньше самых крупных яиц птиц. Наши результаты предполагают, что ответ кроется в эволюции мозга», — пояснила ведущий автор исследования Стефани Лечки.

Развивающийся мозг — чрезвычайно энергозатратный процесс. Чтобы обеспечить потомство достаточными ресурсами для формирования сложной нервной системы, эволюция пошла по пути сокращения количества детенышей в пользу увеличения их индивидуального размера. Это выражается в более крупных яйцеклетках у птиц или более крупных новорожденных у млекопитающих.

Яйца из коллекции орнитологии Американского музея естественной истории: слоновая птица (сзади), страус (справа спереди) и колибри (слева спереди, в рамке). Считается, что слоновые птицы вымерли около 1000 лет назад на Мадагаскаре и могли вырастать более чем на 2,7 метра в высоту и весить более 900 килограммов. Яйцо слоновой птицы (Aepyornis maximus), показанное здесь, в семь раз больше яйца страуса, самой крупной из ныне живущих птиц.

Открытие дает новое объяснение переходу от репродуктивной стратегии рептилий (много мелких детенышей) к стратегии птиц и млекопитающих (мало, но крупно). Ученые отмечают, что эта взаимосвязь имела «каскадные последствия» для всей анатомии и поведения предков современных птиц.

Увеличение размера потомства и, как следствие, яиц потребовало от предков птиц значительных адаптаций. Эволюция более широкого тазового канала позволила самкам откладывать крупные яйца, а для их эффективной инкубации возникла необходимость в открытых и хорошо проветриваемых гнездах. Кроме того, более крупное и беспомощное потомство требовало от родителей повышенной заботы после вылупления.

Исследование также помещает в более широкий контекст знаменитые ископаемые находки, например, окаменелости овирапторозавров на кладках, обнаруженные в пустыне Гоби. По словам соавтора работы Роджера Бенсона, работа показывает, что эволюция мозга могла стать тем самым толчком, который запустил цепную реакцию изменений, приведших к появлению современных птиц.

Ранее палеонтологи нашли «капсулу времени» возрастом 113 млн лет. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.