В Амазонии впервые нашли гибридный вид птиц
Биологи из университета Торонто описали первый амазонский гибридный вид птиц, сообщается в Proccedings of the National Academy of Sciences и кратко на Phys.org. Им оказалась желтошапочная или золотоголовая пипра (Lepidothrix vilasboasi), небольшая птица, обитающая в тропических лесах Бразилии.
Ученые впервые обнаружили золотоголовых пипр в 1959 году, но вскоре их стали считать вымершими и вторично обнаружили в 2002 году в центре Амазонии. По оценкам орнитологов, птицы обитают на территории примерно 200 квадратных километров.
В новом исследовании ученые под руководством профессора Джейсона Вейра (Jason Weir) провели генетическое и морфологическое исследование, и обнаружили, что золотоголовые пипры — гибридный вид. Анализ ДНК показал, что примерно 20 процентов генома были похожи на геном белошапочной пипры (Lepidothrix nattereri), а 80 процентов — на ДНК опаловоголовой пипры (Lepidothrix iris).
Исследователи построили филогенетическое дерево родственных видов, и выяснили, что гибридное скрещивание родительских видов произошло около 180 тысяч лет назад, а последний общий предок опаловоголовой и белошапочной пипр жил около 300 тысяч лет назад. По словам исследователей, это очень немного по меркам амазонских джунглей. «Большинство птиц, живущих в джунглях Амазонии, отделились от ближайшего предка от полутора до четырех миллионов лет назад», — объясняет Вейр.
Морфологическое исследование показало, что перья на голове у самцов золотоголовых пипр окрашены сверху в желтый, а внизу в белый. При этом их нижняя часть была намного бледнее по цвету, чем у «родительских» видов. Авторы исследования с помощью электронной микроскопии изучили перья «шапочки» у всех трех видов птиц. Ученые обнаружили, что у белошапочной и опалоголовой пипры расположение кератина в перьях было разным, но у обоих видов оно создавало яркие опалесцирующие цвета. По-видимому, такие перья позволяли самцам обращать на себя внимание самок в довольно темном тропическом лесу.
Гибридные золотоголовые пипры унаследовали расположение кератина от обоих родительских видов, так что в результате получился блеклый серый или белый цвет перьев. По мнению исследователей, самцы золотоголовых пипр со временем нашли другой способ привлекать самок и «отрастили» верхнюю часть перьев ярко-желтого цвета.
Исследователи считают, что золотоголовые пипры смогли сохраниться как вид из-за географической изоляции во время одной из ледниковых эпох. «Мы не видели, чтобы гибриды сохранились как отдельный вид в тех регионах, где обитали родительские виды», — говорит Вейр.
Ранее исследователи выяснили, что крапчатокрылый бюльбюль — одна из самых редких и малоизученных птиц, возможно, никогда не существовал. Вероятно, это был представитель другого, более распространенного вида, который отличался редкой окраской оперения.
Изучать на них магниторецепцию не получится
Исследователи из Великобритании и Германии на протяжении шести лет воздействовали суммарно почти на сто тысяч дрозофил магнитным полем и выяснили, что они не меняют свое поведение под действием этого поля и в целом никак на него не реагируют. Это опровергло результаты предыдущих экспериментов, где чувствительность мух к магнитному полю была доказана, — прошлые результаты ученые посчитали ложноположительными. Работа опубликована в Nature. Некоторые животные обладают магниторецепцией — например, перелетные певчие птицы мигрируют в основном по ночам и ориентируются по магнитному полю земли. Точно не ясно, как работает их внутренний компас, но основная гипотеза такая: в сетчатке из глаз есть криптохромы — светочуствительные белки, которые реагируют на магнитное поле, а в мозге — нейроны, которые обрабатывают информацию, поступающую с магниторецепторов сетчатки. Такую же способность ученые обнаружили и у летучих мышей. По некоторым данным, магнитное поле чувствуют и плодовые мушки дрозофилы (Drosophila). Криптохромы из их сетчатки реагировали на магнитное поле в экспериментах in vitro, а в других исследованиях [1, 2, 3] под действием магнитного поля их поведение менялось. Поэтому мух иногда используют как модельный организм, чтобы изучать магниторецепцию: геном дрозофил можно редактировать, и эксперименты над ними ставить проще, чем над птицами. Марко Бассетто (Marco Bassetto) из Ольденбургского университета имени Карла фон Осецкого и его коллеги из Великобритании и Германии решили проверить, на самом ли деле дрозофилы чувствительны к магнитному полю. Они воспроизвели несколько экспериментов на гораздо большей выборке и в более контролируемых условиях. Сначала они запустили мух в Т-образный лабиринт, к одному из рукавов которого было приложено магнитное поле с индукцией около 500 микротесла. Установку разместили в электромагнитно-экранированной камере в деревянном здании — в итоге фоновые радиочастотные поля сильно ослаблялись и не должны были повлиять на эксперимент. Дрозофил тестировали группами по 100 особей; предполагалось, что наивные мухи будут избегать рукава с магнитным полем (как это было в ранних экспериментах), а если научить их ассоциировать поле с наградой в виде сахарозы, то они станут предпочитать этот рукав. Однако ничего из этого не подтвердилось: и наивные, и обученные дрозофилы выбирали оба рукава с одинаковой частотой. А вот в контрольных экспериментах мухам удалось связать награду и запах. Всего ученые провели почти 1000 тестов и протестировали таким образом 97650 мух. Затем они поместили дрозофил в вертикальные пластиковые трубки, помещенные между двойными катушками. К одной из трубок было приложено магнитное поле с индукцией 500 микротесла, а к другой — нет. В таких трубках мухи обычно поднимаются, сопротивляясь земному притяжению, — это называется отрицательным геотаксисом (личинки некоторых насекомых, напротив, стремятся вниз, к земле). В предыдущих исследованиях под действием тусклого синего цвета и магнитного поля мухи поднимались медленнее. Здесь же ученые не обнаружили никакой разницы в скорости подъема мух в зависимости от наличия магнитного поля. Однако, как и в раннем эксперименте, под действием красного цвета дрозофилы поднимались медленнее, чем под действием синего (магнитное поле все еще не влияло). Затем ученые усовершенствовали экспериментальную установку и проверили в ней магнитные поля 0,90, 220 и 300 микротесла. Однако и тогда магнитное поле не влияло на скорость подъема насекомых. В предыдущих исследованиях также сообщалось, что магниточувствительность мух проявляется под действием более коротких волн света. Авторы проверили и это, но и здесь дрозофилы никак не реагировали. Авторы заключили, что дрозофилы, судя по всему, не способны ощущать магнитные поля околоземной силы (ниже 500 микротесла). А статистический анализ показал, что результаты ранних экспериментов были, вероятнее всего, ложноположительными: на это указывают небольшие выборки и низкая статистическая мощность. Таким образом, изучать магниторецепцию лучше на ночных мигрирующих певчих птицах. А ранее исследователи из Канады и США выяснили, что нейроны птиц, реагирующие на магнитное поле, активны только во время миграции. Во время ночного отдыха их активность снижается.