Эволюция головы

Ученые из Шеффилдского университета (Великобритания) и Корнелльской орнитологической лаборатории (Итака, штат Нью-Йорк, США) выявили механизм, позволяющий птицам производить и сохранять в популяции особи с красными, черными и желтыми головами. Исследование показывает, что в основе этого механизма лежит особый эволюционный процесс.

«Многие слышали о естественном отборе, но просто выживанием наиболее приспособленных видов невозможно объяснить разнообразие цветов, которые мы наблюдаем среди гульдовых амадин,— объясняет Ким Ганук, руководитель исследования со стороны Шеффилдского университета.— Мы наглядно демонстрируем, что есть еще один эволюционный процесс, сбалансированный отбор, который сохранял как черный, так и красный цвет тысячи поколений».

«Наличие нескольких различных цветовых типов — полиморфизм, долгое время сохранявшийся у этого вида,— чрезвычайно редкое явление,— объясняет соавтор исследования Дэвид Тойвс (Университет штата Пенсильвания, США).— Естественный отбор обычно понимают как линейный процесс: мутации изменяют тот или иной признак и затем наделяют мутировавший вид преимуществом в репродукции и выживании, что ведет к большему потомству у вида, и этот признак в результате появляется у всей популяции».

Исследования Университета Маккуори (Сидней, Австралия) показали, что красноголовые амадины имеют очевидные преимущества: с одной стороны, они занимают доминантное положение в социальной иерархии, с другой — самки всех типов окраски предпочитают именно их для спаривания. Так почему же черноголовый тип, не имеющий этих преимуществ, не вымер? Оказывается, в том, чтобы иметь красную голову, есть свой недостаток — высокие показатели стрессовых гормонов в соревновательной ситуации.

«Если преимущества перекрываются сопутствующими недостатками, эти два типа расцветки сохраняются. Это и есть сбалансированный отбор,— объясняет Тойвс.— Красные формы не очень распространены в дикой природе, так что уравновешивающее давление уменьшает преимущество для носителя красной расцветки».

Исследовательские группы и Шеффилдского университета, и Корнелльской лаборатории независимо друг от друга нацелились на особый ген под названием фоллистатин, обнаруженный в половой хромосоме гульдовых амадин и регулирующий уровень меланина, от которого зависит, красная голова будет у птицы или черная. Желтую окраску регулирует другой, не расположенный в половой хромосоме ген, однако его до сих пор не удалось выявить и до сих пор неясно, что позволяет желтоголовым птицам выживать в дикой природе. Желтоголовые гульдовые амадины составляют менее одного процента от общей дикой популяции.

Прежде Тойвс и его соавтор Скотт Тейлор занимались похожим исследованием в Университете штата Колорадо в Боулдере. Тогда они обнаружили гены, которые, по-видимому, управляют различиями в оперении североамериканских золотистых и синекрылых певунов, и один из этих генов находится на том же участке половой хромосомы, который различается у гульдовых амадин с разной окраской головы. Ученые предполагают, что этот же самый участок половой хромосомы может регулировать цвет оперения и у других видов птиц.