Массовое вымирание 66 миллионов лет назад ускорило эволюцию геномов птиц.

После того как астероид столкнулся с Землей 66 миллионов лет назад, завершилось существование нептичьих динозавров, но началась новая глава в эволюции их ближайших потомков — птиц.

Данные окаменелостей свидетельствуют, что эволюция ранних предков современных птиц началась сразу после массового вымирания, вызванного астероидным ударом. Однако ученые долго не могли точно понять, как эти изменения отразились на геномах птиц. Недавнее исследование, однако, выявило значительные изменения в генетическом коде птиц, связанные с этим катастрофическим событием. Эти изменения, в свою очередь, оказали влияние на великое разнообразие современных пернатых.

Учёные проанализировали эволюционный путь основных групп птиц и нашли так называемые «геномные окаменелости» — специфические изменения в ДНК, которые отражают ключевые моменты эволюции. Именно эти изменения привели к появлению более 10 000 ныне существующих видов птиц.

Изучая геномы современных птиц, исследователи попытались выявить изменения в генетических последовательностях, произошедшие после одного из самых значимых событий в истории Земли. Как отметили ученые, следы этих изменений сохранились в геномах выживших птиц, и мы можем обнаружить их даже спустя десятки миллионов лет.

Геном любого живого организма состоит из четырех нуклеотидов (обозначаемых A, T, G и C), порядок которых в ДНК определяет основы жизни. Иногда происходят изменения в этом порядке, что может повлиять на генетический состав всего организма. Эти изменения играют важную роль в эволюции, определяя, какие генетические вариации возможны и как организм может адаптироваться к изменениям окружающей среды.

Исследования показали, что массовое вымирание вызвало изменения в составе нуклеотидов. Эти изменения, как оказалось, связаны с развитием птиц, их размерами и метаболизмом. Например, всего через 3-5 миллионов лет после катастрофы выжившие виды начали уменьшаться в размерах. Также наблюдалось изменение в развитии птенцов: все больше птиц стали «альтрициальными» — это значит, что они вылупляются в еще недоразвитом виде, нуждаясь в заботе родителей, пока не приобретут способность к самостоятельному существованию. В противоположность им, «преждевременные» птицы, такие как курицы и индейки, вылупляются готовыми к самостоятельному выживанию.

Одним из ключевых открытий стало то, что размер тела взрослой птицы и особенности развития птенцов тесно связаны с генетическими изменениями, произошедшими после вымирания динозавров.

Одной из самых сложных задач в орнитологии и эволюционной биологии является построение правильной эволюционной карты, которая бы отражала родственные связи всех современных видов птиц. За последние 15 лет ученые использовали все более сложные геномные данные для решения этой задачи.

До недавнего времени исследователи применяли статистические модели для изучения эволюции геномов птиц. Эти модели делали важные допущения, включая предположение, что соотношение нуклеотидов в ДНК не изменяется со временем. Однако новые подходы позволили ученым развеять этот миф и выявить, что генетический состав действительно менялся на протяжении эволюционной истории птиц.

Используя новаторские инструменты для анализа генома, исследователи смогли проследить, где именно произошли изменения в составе ДНК. Оказалось, что эти сдвиги были особенно заметны в период около 5 миллионов лет после массового вымирания в конце мелового периода. Важно, что новые подходы позволили связать эти изменения с конкретными чертами биологии птиц.

Эти генетические изменения, по мнению ученых, являются результатом массового вымирания, и, хотя такие связи не были очевидны ранее, они теперь открывают новые горизонты для понимания воздействия глобальных катастроф на эволюцию жизни на Земле.

Массовые вымирания могут значительно изменить биоразнообразие. Однако новое исследование показало, что такие катастрофические события могут оказывать гораздо более глубокое влияние на организмы, изменяя не только их внешний вид и поведение, но и саму структуру их геномов. Эти открытия подчеркивают, что катастрофа, вызвавшая исчезновение гигантских рептилий, стала одним из самых значительных биологических событий в истории планеты.

Учёные отмечают, что изменение подхода к изучению генетических изменений позволяет более полно понять, как происходила эволюция птиц и какие важные этапы развития они пережили после массового вымирания. Это исследование меняет наше восприятие того, как события в истории Земли могут напрямую влиять на эволюцию живых существ.