Эволюционный успех воронов и ворон объяснили длинными крыльями и крупным телом и мозгом

Толстоклювые вороны (Corvus crassirostris). Они обитают в Эфиопии, Эритрее и Сомали.

Nik Borrow / Flickr

Род Corvus , объединяющий более 45 видов воронов, ворон и грачей, считается самым большим в семействе врановых, а его представители населяют все континенты кроме Южной Америки и Антарктиды. Орнитологи выяснили, что эволюционный успех рода связан с длинными крыльями, позволяющими расселяться на далекие расстояния, и крупными размерами тела и мозга, которые помогают закрепиться на новом месте. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Nature Communications.

Благодаря высокому интеллекту и экологической пластичности птицам из семейства врановых (Corvidae) удалось расселиться по всему миру, занять разнообразные экологические ниши и даже приспособиться к жизни по соседству с человеком. При этом наибольшего успеха добились представители рода Corvus, который объединяет воронов, ворон и грачей (иногда в него также включают галок, которых теперь чаще относят к отдельному роду Coloeus). В общей сложности к нему относится около 45 видов — то есть больше трети от всего видового разнообразия семейства. А ареал рода Corvus шире, чем у какого-либо другого рода врановых: он охватывает все континенты кроме Южной Америки и Антарктиды, а также многие острова.

Команда орнитологов, которую возглавил Джоан Гарсиа-Порта (Joan Garcia-Porta) из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, решила выяснить, какие факторы способствовали эволюционному успеху воронов и ворон. На первом этапе исследователи составили откалиброванное по времени филогенетическое древо семейства врановых. Так они выяснили, что активное видообразование в этой группе началось 22–18 миллионов лет назад, а род Corvus возник 11,3–8,8 миллиона лет назад.
Анализ показал, что скорость появления новых видов в роде Corvus примерное вдвое выше, чем в остальных родах врановых. Видообразование резко ускорилось либо на ранних этапах существования рода Corvus, либо чуть раньше, в момент его разделения с родственным родом галок (Coloeus). Интересно, что скорость видообразования у врановых неуклонно снижалась на протяжении первых десяти миллионов лет существования семейства, пока появление воронов и ворон временно не переломило данную тенденцию.

Гарсиа-Порта и его коллеги предположили, что всплеск видообразования в роде Corvus сопровождался увеличением морфологического разнообразия. Чтобы проверить, так ли это, исследователи сопоставили информацию об анатомических особенностях разных видов врановых, включая длину нескольких костей крыльев и ног, а также форму клювов. Проанализировав собранные данные, авторы выяснили, что представители рода Corvus в среднем крупнее и обладают более длинными крыльями, чем врановые из каких-либо иных родов. При этом размер тела воронов и ворон меняется от вида к виду в два раза сильнее по сравнению с другими родами семейства. Высота клюва также оказалось у них более вариабельной. Поскольку у птиц размер тела и форма клюва тесно связаны с тем, в каком климате они живут и какие ниши занимают, результаты сравнения свидетельствуют о значительной экологической диверсификации внутри рода Corvus.

Представители рода Corvus не только заселили большую часть ареала семейства, но и расширили его примерно на 30 процентов, колонизировав территории, где другие врановые не встречаются (например, юг Африки, Мадагаскар, Австралию и острова Тихого океана). Воспользовавшись данными из электронной базы eBird, Гарсиа-Порта с коллегами пришли к выводу, что, хотя большинство видов воронов и ворон занимают относительно узкие климатические ниши, диапазон климатических предпочтений всего рода очень широк.

Способность воронов и ворон расселяться, выигрывать межвидовую конкуренцию и в результате образовывать новые виды может быть связана с особенностями их анатомии. Авторы предположили, что наибольшее влияние на успех рода оказали длинные крылья, способствующие расселению, а также крупные размеры тела и мозга, которые повышают шансы закрепиться на новом месте. Эта идея подтвердилась. Оказалось, что среднее значение относительного размера мозга у представителей рода Corvus выше, чем у каких-либо других врановых. Более того, они стали крупнее других врановых, а также обзавелись более крупным мозгом и более длинными крыльями уже около 10 миллионов лет назад — и сохраняют эти признаки до сих пор.

Несмотря на выдающиеся способности воронов и ворон к адаптации, некоторые их виды не смогли приспособиться к соседству с людьми. Например, новозеландские вороны (Corvus antipodum) вымерли после того, как архипелаг заселили предки маори. А гавайские вороны (Corvus hawaiiensis) выжили только в зоопарках и питомниках — и сейчас ученые пытаются вернуть их в дикую природу.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.