Paukščių evoliucija salose - unikalūs gyvenimo stiliai bei žmogus kaip diversifikacijos faktorius
77 views
Skip to first unread message
Andrej S
Jan 8, 2011, 9:55:54 AM1/8/11
to G-mokslai
Paukščiai salose, dažnai yra panašus į savo giminaičius kontinente, bet dažnai skiriasi kai kuriomis neįprastomis savybėmis. Vieni iš jų tampa neskraidantys, kiti gi kur kas didesni nei jų giminaičiai kontinente. Šias tiesas žinojo dar Čarlzas Darvinas ir Ričardas Ovenas, didieji XIX a. gamtininkai ir anatomai.
Prieš tai, kai juos išnaikino žmonės, Naujojoje Zelandijoje ir Madagaskare gyveno milžiniški neskraidantys paukščiai moa ir epiorniai. Taip pat, Naujosios Zelandijos moa medžiojo didysis Hasto erelis (Harpagornis moorei). Dar prieš kelis šimtus metų, Mauricijaus saloje Indijos vandenyne gyveno stambus, didesnis už kalakutą karvelis, vadinamas drontu arba dodo. Jis taip pat išnyko dėl žmonių kaltės. Ir tai tiktai ledkalnio viršūnė. Praeityje, beveik kiekvienas pasaulinio vandenyno salų archipelagas, ar netgi atskiros salos turėjo savo unikalių endeminių paukščių rūšių. Kiekviena sala, paukščiams praeityje pasitarnavo kaip makroevoliucijos mikrokosmas. Šiuolaikinėje gyvojoje gamtoje mes matome tiktai mažą kažkada buvusios paukščių įvairovės dalį. Didžiojoje dalyje atveju, prie endeminių salų paukščių išmirimų prisidėjo žmogus.
Pastaruoju metu, buvo atlikti keli įdomus tyrimai susiję su saliniais paukščiais, kurie arba diversifikavo arba išnyko nesenoje praeityje (holoceno epochoje). Šiuo tyrimus stengiuosi perteikti šioje apžvalgoje, kurioje bus paaiškinta kuo buvo ypatingi Jamaikos neskraidantys ibiai, kas tokie buvo Floreso salos marabu, kokios buvo greitos kūno dydžio evoliucijos pasekmės Hasto ereliui bei kada ir kodėl Kanarų salose atsirado grifai?
Neskraidantys ibiai - boksininkai.
Ibiai - tai pelikaninių būriui priklausančių paukščių pošeimis, apjungiantis keletą genčių kuriose yra keliolika rūšių paukščių mintančių smulkiais bestuburiais. Ibiai veikiausiai atsirado paleogeno periode Azijoje (seniausios liekanos rastos Brimos teritorijoje) ir iš ten paplito į kitas pasaulio dalis, tame tarpe į Afriką ir abi Amerikas.
Kai kuriose salose egzistavo ir visiškai neįprastų ibių rūšių. Iš jų labiausiai pažymėtini yra neskraidantys ibiai. Kiek yra žinoma mokslui, neskraidantys ibiai atsirado mažiausiai du kartus skirtingose žemės dalyse. Tai Havajų salose gyvenęs išoriškai panašus į kivius Apteribis glenos (bei jam gimininga kita rūšis A. brevis) bei Jamaikos saloje aptinkamas Xenicibis xympithecus (sen gr. keistasis ibis) (Suárez, 2001). Apie paskutinį kaip tik ir pakalbėsime šioje apžvalgoje.
Ksenikibio neįprastą anatominę sandarą ir gyvenimo būdą atskleidė naujai surastų liekanų detalus paleontologinis tyrimas ( Longrich and Olson, 2011) - Xenicibis _xympithecus -rekonstrukcija.jpg. Ksenikibiai, kaip parodė šis tyrimas, turėjo labai neįprastas priekines galūnes, neturinčias analogų paukščių pasaulyje. Daugumoje paukščių, kurie evoliuciškai pereidavo prie neskraidančio gyvenimo būdo, redukavosi priekinės galūnės ir ketera, prie kurios prisikabina didieji plasnojimui skirti raumenys. Žastikaulio redukciją pas ksenikibius patvirtino ir naujai aprašytos šio paukščio liekanos patvirtina, kad jie buvo neskraidantis. Tačiau, alkūnkaulio, stipinkaulio ir plaštakos kaulų radiniai buvo tokie neįprasti, kad pradžioje buvo manyta, kad jie yra patologiški! Bet vėliau, daugelio kitų individų liekanų ir beveik pilno skeleto radiniai patvirtino, kad tokia neįprasta priekinių galūnių skeleto sandara yra visiškai įprasta ksenikibių rūšiai. Delnikauliai yra stipriai išplatėję, lanko formos ir yra sustorėję. Taip pat skerspjūviuose šie kaulai, matoma, kad yra labai stori (kaulų sienelės iki 3 mm storio, kas yra labai daug kaip paukščiui). [Ksenikibio (Xenicibis) priekinės galūnės sandarą galite palyginti su normalaus ibio sparno skeletu (Eudocimus) bei su kito neskraidančio ibio priekine galūne (Apteribis) - Xenicibis _skeleto _palyginimas.jpg]. Tačiau, nepaisant to, kad jo galūnės buvo per trumpos efektyviam skraidymui, jo ketera buvo ganėtinai gerai išvystyta (ir tikrai geriau nei kito neskraidžiusio ibio - Apteribis). Kaip rašo tyrimo autoriai, sunku yra surasti šiuolaikinius biomechaninius ksenikibio analogus, jo priekinių galūnių sandaroje. Tačiau, kai kurie priekinių galūnių bruožai, kaip antai į galą išplatėjęs stipinkaulis yra aptinkamas dviejose paukščių rūšyse (t.y. garlaivinėse antyse bei pas išnykusį Rodrigezo salos soliterį). Abi šios rūšys, kiek yra žinoma, naudoja savo priekines galūnes vidujrūšinėse kovose. Taigi, galima įtarti, kad panašią funkciją atliko ir ksenikibio sparnai. Tačiau, kaip mini autoriai, tokiai savotiškai paukščio sparno analogijai kur kas geriau tiktu burnakojų (krevečių maldininkų) priekinės galūnės su į kuoką panašiais išplatėjimais galūnių galuose. Kaip ir kuokoje, ksenikibio priekinių galūnių sandara yra optimizuota kinetinės energijos išgavimo maksimizavimui. Kinetinė energija yra masės sandauga iš greičio kvadratu. T.y. tam, kad pasiekti gan didelį greitį galūnė turi būti pakankamai ilga, bei jos galas turi būti kuo sunkesnis, kas ir matoma ksenikibio sparno sandaroje. Kaip anksčiau pateiktos "bokso sparnų" hipotezės patvirtinimas, surasti daugybiniai sparnų kaulų sugijimo įrodymai ksenikibiuose [Kaip pvz. sulaužytas žastikaulis ir įskeltas delnikaulis - Ksenikibio _sulauzyti _kaulai.jpg].
Sprendžiant iš to, kad neįprastoje sparnų skeleto sandaroje ksenikibiai nebuvo dimorfiški lytiškai, šis puolamasis ginklas nebuvo naudojamas vien tiktai tarp patinų. Autoriai tvirtina, kad tikėtiniausia kuokų pavidalo sparnų atsiradimo priežastis buvo teritorinė gynyba. Nors egzistuoja ir kitas paaiškinimas, kad jie galėjo tokiu būdu ginti savo jauniklius ir kiaušinius, nes kitaip nei daugeliu kitų atvejų, ksenikibiai tapo neskraidančiai, kai aplinkui juos egzistavo gausus vidutinio dydžio plėšrūnai. Kaip pvz. smauglys (iki 2 m ilgio), viena išmirusių beždžionių rūšis, ir dar daugiau nei tuzinas plėšrių dieninių paukščių rūšių. Bet kaip teigia autoriai, teritorinės gynybos ir apsaugos nuo plėšrūnų funkcijos nebūtinai yra viena kitai prieštaraujančios. Gali būt, ksenikibiai naudojo savo sparnus abiem funkcijom atlikti.
Autoriai taip pat pažymį Xenicibis fosilijų svarbą aiškinantis evoliucijos proceso prigimtį. Šios rūšies paukštis turi unikalią kuokos pavidalo sparno morfologiją, kuri nėra randama ne tik tarp tūkstančių dabartinių ir išmirusių paukščių bet ir visų kitų stuburinių. Taigi, netgi turint panašias pradines morfologijas bei esant analogiškam natūraliosios atrankos spaudimui, evoliucijos eigoje gali išsivystyti radikaliai besiskiriančios morfologijos.
Milžiniškas plėšrus hobitų (Floreso) salos gandras marabu.
Floreso sala šiuo metu yra ypatinga tuo, kad joje kaip ir artimoje Komodo saloje, gyvena milžiniški plėšrūs driežai - komodo varanai. Bet praeityje, šioje saloje gyveno kur kas daugiau mūsų akiai neįprastų gyvūnų, tarp kurių patys žinomiausi veikiausiai yra nykštukinių žmonių rūšys, pakrikštyta hobitais (Homo floresiensis). Šių hobitų ir komodo varanų kaimynijoje taip pat gyveno eilė santykinai milžiniškų arba atvirkščiai nykštukinių gyvūnų. Tarp jų buvo nykštukiniai drambliai, priklausę Stegodon genčiai, kurių svoris tesiekė 300 kg, trys milžiniškų žiurkių rūšys (iki kelių kilogramų svorio), kelios vidutinio ir mažo dydžio žiurkių rūšys, kelios šikšnosparnių rūšys, komodo drakonas ir vienas mažesnis išmiręs varanas (Varanus hooijeri), milžiniški vėžliai bei skirtingos paukščių rūšys. Bet bendrai, šioje saloje niekados neegzistavo labai įvairi fauna. Manoma, pagrindiniai to faktoriai buvo nedidelis salos dydis bei jos izoliacija nuo kitų archipelagų salų (su kuriomis ji niekados nekontaktavo geologinėje istorijoje). Kaip to pasekmė, saloje susiformavo nesubalansuota fauna, kurioje dominavo vandens barjerus gerai sugebantys įveikti gyvūnai (straubliniai, varanai, graužikai, vėžliai, žmonės, šikšnosparniai ir paukščiai), tuo tarpu porakanopinių ir plėšrių žinduolių iki Homo sapiens ir jo svitos invazijos, niekados nebuvo (Meijer et al., 2010).
Prie šios neįprastų evoliucionavusių in situ gyvūnų rūšių puokštės, visai neseniai prisidėjo dar viena stambių paukščių rūšis - stambus Floreso salos gandras marabu (Meijer & Due 2010). Šio paukščio liekanos buvo surastos Liang Bua urve, kuriame be pertraukos kaupėsi liekanos visus paskutinis 95 tūkst. metų. Stambaus gandro kaulai buvo surasti artimoje asociacijoje su Floreso salos hobitais (Homo floresiensis) (o tai reiškia, kad šios dvi rūšys buvo vienalaikės). Lygindami morfologinę kaulų sandarą ir vykdydami biometrinius matavimus, autoriai palygino naujai surastas liekanas su visomis senojo pasaulio marabu gandrų rūšimis, kurios gyveno per paskutinius kelis milijonus metų. Šie palyginimai parodė, kad liekanos priklauso naujai rūšiai (Leptoptilos robustus) kuri veikiausiai yra gimininga dabartiniams indiškiems marabu (Leptoptilos dubius), kurie yra nepaprastai dideli skraidantis paukščiai, kurių suaugėliai gali siekti 1,5 ūgio. Nauja rūšis skyrėsi nuo šiuolaikinių indiškų marabų tuo, kad turėjo masyvesnius ir bendrai didesnius kaulus, kurie sako, kad pats gandras turėjo būti apie 1,8 m ūgio (tokio pat ūgio, kaip vidutinis šiaurės europietis vyras), o jo svoris galėjo siekti apie 16 kg. Panašus sparnų dydžiai pas išmirusį Floreso salos marabu Leptoptilos robustus ir šiuolaikinį Leptoptilos dubius, nurodo į tai, kad pirmasis iš jų turėjo santykinai redukuotus sparnus ir veikiausiai arba buvo neskraidantis arba negalėjo ilgai efektyviai skristi ("salinis sindromas"). Į šios rūšies skraidymo galimybių apribojimą nurodo ir sustorėję kaulai, kurie yra storiausi tarp visų žinomų gandriniams priklausančių paukščių (skraidančios rūšys evoliuciškai minimizuoja kaulų svorį) [Paveikslėlyje palyginti įvairių gandrų marabu blauzdikaulių storiai, tarp kurių Leptoptilos robustus turi storiausius - Leptoptilos robustus _ir_kt _marabu.jpg]. Taip pat pažymėtina, kad šis gandras buvo kur kas aukštesnis už tuo pat metu ir toje pačioje saloje gyvenusius žmones (Homo floresiensis) - Leptoptilos_robustus_ir_Hobitas.jpg. Žinant tai, kad dabartiniai marabu yra maitėdos ir plėšrūnai, galima tikėtis, kad pleistoceno epochoje šis gandras buvo vienas iš pagrindinių salos plėšrūnų, kartu su komodo drakonu ir hobitais. Prie skraidymo galimybių netekimo veikiausiai nemažai prisidėjo ir natūraliosios atrankos režimo pasikeitimas, nes maitėdžiai gandrai dažnai konkuruoja su kitais maitėdžiais žinduoliais ir paukščiais. Tuo tarpu saloje tokių nebuvo, be to buvo pakankamai daug nesezoninio (pastovaus) vidutinio dydžio grobio, kaip pvz. milžiniškų žiurkių arba komodo drakonų jaunų individų. Kai kurie žurnalistai netgi spekuliavo, kad šis gandras galėjo valgyti hobitų vaikus vietoj to, kad juos atneštu ;-)
Galiausiai ši rūšis (kaip ir daugelis kitų endeminių Floreso salos rūšių) išnyko prieš kažkur 19-18 tūkst. metų, saloje įvykus stambiam ugnikalnio išsiveržimui. Po to jau sekė šiuolaikinė Floreso salos biotos evoliucijos stadija, kuriai buvo būdinga žmogaus ir su juo susijusių gyvūnų invazija į šią ekosistemą.
Kai protas nespėja paskui kūną. Greita kūno dydžio evoliucija ir neurobiologinės evoliucijos lagas Hasto ereliuose (Naujoji Zelandija, kvarteras).
Hasto erelis (Harpagornis moorei) - tai legendinė figūra paleontologijos literatūroje ir su ja susijusioje žiniasklaidoje. Visų pirma, Hasto erelis yra didžiausias tarp visų žinomų dieninių plėšrių paukščių. Pagal apskaičiavimus, jis sverdavo nuo 12,3 (patinai) iki 17,8 (patelės) kg, bei turėdavo sparnų tarpugalį nuo 2,5 iki 3 metrų, nepaisant to, kad tai buvo trumpasparniai miškiniai ereliai. O visų antra, šis paukštis medžiojo milžiniškus moa tame tarpe ir dinornius, kurių svoris galėjo būti apie ketvirtį tonos. Jis netgi minimas, Naujosios Zelandijos čiabuvių - maorių, kaip karo paukštis, kuris medžioja vaikus, moterys ir vyrus! Taigi, jis yra paleontologiškai aptiktas ir istoriškai užfiksuotas paukštis - žmogėdra. (Ereliai iš tikrųjų yra galingi plėšrūnai. Kazachstane, su kur kas mažesniais nei Hasto erelis, kilniaisiais ereliais medžioja netgi vilkus - pvz. hunting wolves with a golden eagle in Mongolia. Kazajstán-Ky )
Ką ornitologai žino apie šio paukščio evoliuciją? Visų pirma, senovinės DNR filogenetiniai palyginimai parodė, kad didžiausias visų laikų erelis yra giminingiausias vienam iš mažiausių Australijos ereliui, kuris manoma yra pirmosios rūšies protėvis! DNR skirtumai, nepaisant didelių morfologinių skirtumų, tarp šių rūšių yra labai maži (apie 1,25 %) ir nurodo į tai, kad Hasto erelis atsiskyrė nuo Australijos erelio viso labo prieš 0,7 - 1,8 milijono metų. Pagal mokslininkų apskaičiavimus, toks didelis kūno dydžio evoliucinis padidėjimas yra greičiausias istorijoje, kai vos per kelis šimtus tūkstančių metų, kūno dydis padidėjo daugiau nei dešimt kartų (Scofield and Ashwell, 2009).
Paleoornitologai iš Naujosios Zelandijos ir Australijos pabandė suprasti, kokios yra tokios greitos kūno dydžio evoliucijos pasekmės šio paukščio morfologijai (Scofield and Ashwell, 2009). Šie autoriai visų pirma bandė nustatyti, kokio dydžio buvo Hasto erelio protėvis, nes galėjo būti, kad į Naująją Zelandiją atkeliavo jau ganėtinai didelis šio paukščio protėvis, didesnis už šiuolaikinius Australijos giminaičius. Tačiau, jei jis padidėjo evoliuciškai in situ Naujojoje Zelandijoje, tuomet reikia tikėtis, kad vykstant somatinei evoliucijai jo nervų sistema nespėjo taip greitai išsiplėsti (dėl skirtingų ontogenezinių valdymo sistemų). Antra tikrinama autorių hipotezių grupė buvo susijusi su Hasto erelio gyvenimo būdu - ar jis buvo aktyvus plėšrūnas ar maitėda, kaip dabartiniai grifai? Tai, kad Hasto erelis galėjo būti maitėda, pirmą kartą pasiūlė XIX jo atradėjas Hastas ir jo aprašytojas Ričardas Ovenas. Jeigu jis būtu maitėdis, tuomet jo sandaroje turėtu atsispindėti gebėjimas gerai uoslei; geba ilgam sklandymui; stambios akys, retos maitos lokalizavimui; ir prisitaikymų stambaus grobio žudymui (stiprių kojų su dideliais nagais) nebuvimas.
Kaip parodė matavimai ir palyginimas su kitais plėšriais paukščiais, Hasto ereliai turėjo santykinai mažesnį smegenų dėžės tūrį nei kiti plėšrūs paukščiai ir stipriai nukrypo nuo alometrinės priklausomybės - Ereliu _smegenys _vs_kunas.jpg (strėle taip pat parodyta, numanoma evoliucinė kūno dydžio ir smegenų tūrio evoliucinė trajektorija nuo Australijos erelio link Hasto erelio). Taip pat Hasto ereliai (harpagorniai) turėjo santykinai mažesnes akis, nei nuspėja alometrinė lygtis plėšriesiems dieniniams paukščiams (apskaičiuota pagal akių orbitas sudarančių kauliukų skersmenys) - Sklerotiniu _ziedu _plotas _vs_kuno _mase.jpg. Tokį akių dydį turi 2,5 - 3,5 kg svorio dieniniai plėšrūs paukščiai. Tačiau, pagal nervų išsivystymo lygį priekinėse galūnėse, Hasto erelis grupuojasi su aktyviai skraidančiais plėšriaisiais paukščiais o ne su grifais.
Manoma, kad smegenų dydžio neatitikimas atsirado tuomet, kai Hasto ereliai pratęsė augimą po to, kai jau buvo pasiekiamas maksimalus smegenų dydis (vėlyvojoje vaikystėje arba esant jauno suaugelio stadijai). Taip pat šis atradimas patvirtina, kad šis erelis atsirado iš daug mažesnio protėvio. Taip pat, santykinai nedidelės akys ir nelabai išvystyta uoslė, nurodo į tai, kad Hasto erelis nebuvo maitėda, nes nesugebėtu efektyviai surasti maitos. Jutiminiai nervai sujungti su raumenimis, pas Hasto ereli buvo išvystyti silpniau nei pas šiuolaikinius miškinius erelius, ir panašesni į grifų, bet plasnojimui naudojami raumenys buvo labai galingi. Todėl, manoma, kad jis negalėjo aktyviai naviguoti tarp gausių kliūčių miško lajoje ir puldavo savo grobį nuo kalnų viršūnių arba didelių pavienių medžių santykinai atviroje erdvėje. Yra aptikti netgi pėdsakiniai įrodymai didžiųjų moa skeletuose, kurie rodo, kad Hasto erelis medžiojo griebdamas su nagais juos už nugaros inkstų srityje ir už kaklo, šiek tiek žemiau galvos. Šitokį jo gyvenimo būdą patvirtina ir maorių pasakojimai perpasakoti iš jų protėvių. Štai viena citata iš straipsnio, kai Reverendas Stakas (Revernd Stack, 1878) apklausė maorį apie legendinį paukštį pouakai, tas jam atsakė: "A Pouakai had built its nest on a spur of Mount Tawera, and darting down from thence it seized and carried off men, women, and children, as food for itself and its young. For, though its wings made a loud noise as it flew through the air, it rushed with such rapidity upon its prey that none could escape from its talons”.
Salinis Hasto erelis buvo tikrai unikali rūšis visų kitų dieninių plėšrių paukščių kontekste. Jis buvo šios salos superplėšrūnas, nes jam pasisekė su laisva niša. Bet greita evoliucija paliko pėdsaką jo anatomijoje, kai greitai padidėjus kūno dydžiui nervų sistema nespėjo persitvarkyt pagal jį.
Žmonių kolonizacija ir egiptietiškų grifų diversifikacija Kanarų salose.
Tradiciškai galvojama, kad žmogus yra tiktai paukščių (ir kitų organizmų) rūšių išnykimo kaltininkas. Tačiau, kaip rodo gausus paleontologiniai įrodymai - išmirimai, ar tai būtu foniniai ar masiniai, visuomet turi du galus. Nors dalis biotos išnyksta, kita biotos dalis diversifikuoja, nes pasikeičia adaptacinio landšafto pobūdis (pasikeičia organizmų požymių evoliucinės vertės o dažnai ir abiotinės aplinkos).
Norėdami įvertinti antropogeninį poveikį paukščių rūšių diversifikacijai, viena mokslininkų grupė iš Ispanijos patikrino, kokie faktoriai galėjo nulemti Kanarų salų egiptietiškų grifų morfologinę ir molekulinę diversifikaciją. Ši rūšis pasirinkta, todėl, kad ji yra viena iš nedaugelio stambių plėšrių paukščių rūšių, kurios kolonizavo salas kurios yra tolokai nuo kontinento bei todėl, kad šioje rūšyje matoma ganėtinai didelė diferenciacija nuo motininės populiacijos. Taip pat šis pavyzdys yra įdomus tuo, kad ši grifų rūšis turi ilgą kartų kaitą, taigi iš jos galima tikėtis lėtesnės evoliucijos nei trumpesnes kartas turinčiuose gyvūnuose.
Egiptietiški grifai yra plačiai paplitusi aplinkui visą Sacharą ir artimose teritorijoje vidutinio dydžio grifų rūšis. Artimoje praeityje, ši grifų rūšis taip pat buvo paplitusi ir daugelyje viduržemio bei Arabų jūros salų, bet šiuo metu daugelyje tų salų ši rūšis išnyko. Egiptietiški grifai yra nykstanti rūšis visame savo areale. Kanarų salos turi vieną paskutinių salinių egiptietiškų grifų populiacijų, daugiausia kurių yra Fuertaventūra saloje (apie 30 besiporuojančių porų bei bendrai apie 200 individų).
Autoriai paėmė šiuolaikinių egiptietiškų grifų kraujo pavyzdžius ir pagal juos, pritaikę populiacinius biologinius modelius, nustatė šios rūšies Kanarų salos populiacijos struktūrą ir polimorfizmo laipsnį. Kaip parodė šie tyrimai, Kanarų salų grifai turi mažesnį polimorfizmo laipsnį nei kontinentinė (Iberijos pusiasalio) populiacija bei vidutiniškai genetiškai diferencijuota lyginant su antrąją (su 0,85 tikimybe Kanarų grifai priskiriami Kanarų populiacijai vykdant diskriminantinę analizę). Taip pat Kanarų salų egiptietiški grifai yra sistemingai didesni ir sunkesni nei jų kontinentiniai giminaičiai - Kanaru _grifu_ morfologine_ diferenciacija.jpg. Remiantis genetinės diferenciacijos modeliavimo rezultatais, butelio kaklelio efektas ir vėlesnis Kanarų salų egiptietiškų grifų populiacijos padidėjimas buvo prieš apytiksliai 191 kartą (t.y. prieš 2 500 metų). Ši data atitinka šių salų žmonių ir juos lydinčių kanapinių kolonizacijos datą - Grifu _isikurimo _laikas.jpg. Archeologiniai įrodymai sako, kad tie pirmieji Kanarų salų žmonės buvo berberai ir jie su savim atplukdė ožkas, kurios veikiausiai ir tapo pagrindine mitybos baze naujai įsikūrusiai grifų populiacijai. Rašoma, kad 15 a. Fuertaventūros saloje, pagal surašymus gyveno apie 60 000 ožkų, kurios buvo apstus maisto šaltinis maitėdžiams. Ožkininkystė šioje saloje ir šiuo metu yra vienas pagrindinių verslu, užtat maisto grifams netrūksta.
Kaip rodo Kanarų salų egiptietiškų grifų imigrantų buvimo tyrimai, karts nuo karto iš pagrindinės populiacijos atskrenda atskiri individai į Kanarų salas (bet gan retai). Tai rodo, kad grifai veikiausiai jau seniai karts nuo karto pasiekdavo šias salas, tačiau neturint pastovaus maisto šaltinio, jie negalėdavo pakelti savo populiacijos dydį iki tokio lygio, kad susidarytu gyvybingos populiacijos. Žmogaus sukelti aplinkos pokyčiai, kaip rodo apžvelgiamas tyrimas, gali būti stiprus stubūrinių diversifikaciją skatinantis faktorius, netgi tokiuose trumpuose (ekologiniuose) laiko masteliuose.
Nuorodos susijusiomis temomis į G-mokslus:
Nykštukiniai kreidos periodo Europos salų archipelagų dinozaurai bei kaip nauji fosilijų radiniai keičia mūsų įsivaizdavimą apie biologinių grupių evoliuciją?
Naujienos apie žmonių evoliuciją: nauja žmonių rūšis, senieji hobitai bei kiek buvo mūsų rūšių?
Giant rat found in 'lost volcano'
Nuorodos:
Longrich Nicholas R. and Storrs L. Olson. 2011. The bizarre wing of the Jamaican flightless ibis Xenicibis xympithecus: a unique vertebrate adaptation. Proc. R. Soc. B published online before print January 5, 2011, doi:10.1098/rspb.2010.2117 - Straipsnis "Proc. R. Soc. B" žurnale apie neįprastą neskraidančių ibių rūšį Xenicibis, kurios atstovai veikiausiai naudojo sparnus vidujrūšinėse kovose.
Suárez, William. 2001. Deletion of the flightless ibis Xenicibis from the fossil record of Cuba. Caribbean Journal of Science, 37 (1–2): pp. 109–110 - Straipsnis "Caribbean Journal of Science" žurnale apie neskraidančius ibius.
Meijer, H., & Due, R. 2010. A new species of giant marabou stork (Aves: Ciconiiformes) from the Pleistocene of Liang Bua, Flores (Indonesia). Zoological Journal of the Linnean Society, 160 (4), 707-724 p. - Straipsnis "Zoological Journal of the Linnean Society" žurnale apie naujos milžiniškų gandrų rūšies atradimą pleistoceno epochos nuogulose Floreso saloje.
Meijer, H., Van Den Hoek Ostende, L., Van Den Bergh, G., & De Vos, J. 2010. The fellowship of the hobbit: The fauna surrounding Homo floresiensis. Journal of Biogeography, 37 (6), 995-1006 p. - Straipsnis "Journal of Biogeography" žurnale apie Floreso salos stuburinių faunos sudėtį ir jos evoliuciją.
Scofield R. Paul. and Ken. W. S. Ashwell. 2009. Rapid Somatic Expansion Causes the Brain to Lag Behind: The Case of the Brain and Behavior of New Zealand's Haast's Eagle (Harpagornis Moorei). Journal of Vertebrate Paleontology, Vol. 29, Issue 3, pg(s) 637-649 - Straipsnis "Journal of Vertebrate Paleontology" žurnale apie Hasto erelio evoliuciją.
Agudo R, Rico C, Vilà C, Hiraldo F, Donázar JA. 2010. The role of humans in the diversification of a threatened island raptor. BMC Evol Biol. 2010 Dec 13;10:384. - Straipsnis "BMC Evolutionary Biology" žurnale apie žmonių įtaką grifų diversifikacijai Kanarų salose.
--
AS
Prieš tai, kai juos išnaikino žmonės, Naujojoje Zelandijoje ir Madagaskare gyveno milžiniški neskraidantys paukščiai moa ir epiorniai. Taip pat, Naujosios Zelandijos moa medžiojo didysis Hasto erelis (Harpagornis moorei). Dar prieš kelis šimtus metų, Mauricijaus saloje Indijos vandenyne gyveno stambus, didesnis už kalakutą karvelis, vadinamas drontu arba dodo. Jis taip pat išnyko dėl žmonių kaltės. Ir tai tiktai ledkalnio viršūnė. Praeityje, beveik kiekvienas pasaulinio vandenyno salų archipelagas, ar netgi atskiros salos turėjo savo unikalių endeminių paukščių rūšių. Kiekviena sala, paukščiams praeityje pasitarnavo kaip makroevoliucijos mikrokosmas. Šiuolaikinėje gyvojoje gamtoje mes matome tiktai mažą kažkada buvusios paukščių įvairovės dalį. Didžiojoje dalyje atveju, prie endeminių salų paukščių išmirimų prisidėjo žmogus.
Pastaruoju metu, buvo atlikti keli įdomus tyrimai susiję su saliniais paukščiais, kurie arba diversifikavo arba išnyko nesenoje praeityje (holoceno epochoje). Šiuo tyrimus stengiuosi perteikti šioje apžvalgoje, kurioje bus paaiškinta kuo buvo ypatingi Jamaikos neskraidantys ibiai, kas tokie buvo Floreso salos marabu, kokios buvo greitos kūno dydžio evoliucijos pasekmės Hasto ereliui bei kada ir kodėl Kanarų salose atsirado grifai?
Neskraidantys ibiai - boksininkai.
Ibiai - tai pelikaninių būriui priklausančių paukščių pošeimis, apjungiantis keletą genčių kuriose yra keliolika rūšių paukščių mintančių smulkiais bestuburiais. Ibiai veikiausiai atsirado paleogeno periode Azijoje (seniausios liekanos rastos Brimos teritorijoje) ir iš ten paplito į kitas pasaulio dalis, tame tarpe į Afriką ir abi Amerikas.
Kai kuriose salose egzistavo ir visiškai neįprastų ibių rūšių. Iš jų labiausiai pažymėtini yra neskraidantys ibiai. Kiek yra žinoma mokslui, neskraidantys ibiai atsirado mažiausiai du kartus skirtingose žemės dalyse. Tai Havajų salose gyvenęs išoriškai panašus į kivius Apteribis glenos (bei jam gimininga kita rūšis A. brevis) bei Jamaikos saloje aptinkamas Xenicibis xympithecus (sen gr. keistasis ibis) (Suárez, 2001). Apie paskutinį kaip tik ir pakalbėsime šioje apžvalgoje.
Ksenikibio neįprastą anatominę sandarą ir gyvenimo būdą atskleidė naujai surastų liekanų detalus paleontologinis tyrimas ( Longrich and Olson, 2011) - Xenicibis _xympithecus -rekonstrukcija.jpg. Ksenikibiai, kaip parodė šis tyrimas, turėjo labai neįprastas priekines galūnes, neturinčias analogų paukščių pasaulyje. Daugumoje paukščių, kurie evoliuciškai pereidavo prie neskraidančio gyvenimo būdo, redukavosi priekinės galūnės ir ketera, prie kurios prisikabina didieji plasnojimui skirti raumenys. Žastikaulio redukciją pas ksenikibius patvirtino ir naujai aprašytos šio paukščio liekanos patvirtina, kad jie buvo neskraidantis. Tačiau, alkūnkaulio, stipinkaulio ir plaštakos kaulų radiniai buvo tokie neįprasti, kad pradžioje buvo manyta, kad jie yra patologiški! Bet vėliau, daugelio kitų individų liekanų ir beveik pilno skeleto radiniai patvirtino, kad tokia neįprasta priekinių galūnių skeleto sandara yra visiškai įprasta ksenikibių rūšiai. Delnikauliai yra stipriai išplatėję, lanko formos ir yra sustorėję. Taip pat skerspjūviuose šie kaulai, matoma, kad yra labai stori (kaulų sienelės iki 3 mm storio, kas yra labai daug kaip paukščiui). [Ksenikibio (Xenicibis) priekinės galūnės sandarą galite palyginti su normalaus ibio sparno skeletu (Eudocimus) bei su kito neskraidančio ibio priekine galūne (Apteribis) - Xenicibis _skeleto _palyginimas.jpg]. Tačiau, nepaisant to, kad jo galūnės buvo per trumpos efektyviam skraidymui, jo ketera buvo ganėtinai gerai išvystyta (ir tikrai geriau nei kito neskraidžiusio ibio - Apteribis). Kaip rašo tyrimo autoriai, sunku yra surasti šiuolaikinius biomechaninius ksenikibio analogus, jo priekinių galūnių sandaroje. Tačiau, kai kurie priekinių galūnių bruožai, kaip antai į galą išplatėjęs stipinkaulis yra aptinkamas dviejose paukščių rūšyse (t.y. garlaivinėse antyse bei pas išnykusį Rodrigezo salos soliterį). Abi šios rūšys, kiek yra žinoma, naudoja savo priekines galūnes vidujrūšinėse kovose. Taigi, galima įtarti, kad panašią funkciją atliko ir ksenikibio sparnai. Tačiau, kaip mini autoriai, tokiai savotiškai paukščio sparno analogijai kur kas geriau tiktu burnakojų (krevečių maldininkų) priekinės galūnės su į kuoką panašiais išplatėjimais galūnių galuose. Kaip ir kuokoje, ksenikibio priekinių galūnių sandara yra optimizuota kinetinės energijos išgavimo maksimizavimui. Kinetinė energija yra masės sandauga iš greičio kvadratu. T.y. tam, kad pasiekti gan didelį greitį galūnė turi būti pakankamai ilga, bei jos galas turi būti kuo sunkesnis, kas ir matoma ksenikibio sparno sandaroje. Kaip anksčiau pateiktos "bokso sparnų" hipotezės patvirtinimas, surasti daugybiniai sparnų kaulų sugijimo įrodymai ksenikibiuose [Kaip pvz. sulaužytas žastikaulis ir įskeltas delnikaulis - Ksenikibio _sulauzyti _kaulai.jpg].
Sprendžiant iš to, kad neįprastoje sparnų skeleto sandaroje ksenikibiai nebuvo dimorfiški lytiškai, šis puolamasis ginklas nebuvo naudojamas vien tiktai tarp patinų. Autoriai tvirtina, kad tikėtiniausia kuokų pavidalo sparnų atsiradimo priežastis buvo teritorinė gynyba. Nors egzistuoja ir kitas paaiškinimas, kad jie galėjo tokiu būdu ginti savo jauniklius ir kiaušinius, nes kitaip nei daugeliu kitų atvejų, ksenikibiai tapo neskraidančiai, kai aplinkui juos egzistavo gausus vidutinio dydžio plėšrūnai. Kaip pvz. smauglys (iki 2 m ilgio), viena išmirusių beždžionių rūšis, ir dar daugiau nei tuzinas plėšrių dieninių paukščių rūšių. Bet kaip teigia autoriai, teritorinės gynybos ir apsaugos nuo plėšrūnų funkcijos nebūtinai yra viena kitai prieštaraujančios. Gali būt, ksenikibiai naudojo savo sparnus abiem funkcijom atlikti.
Autoriai taip pat pažymį Xenicibis fosilijų svarbą aiškinantis evoliucijos proceso prigimtį. Šios rūšies paukštis turi unikalią kuokos pavidalo sparno morfologiją, kuri nėra randama ne tik tarp tūkstančių dabartinių ir išmirusių paukščių bet ir visų kitų stuburinių. Taigi, netgi turint panašias pradines morfologijas bei esant analogiškam natūraliosios atrankos spaudimui, evoliucijos eigoje gali išsivystyti radikaliai besiskiriančios morfologijos.
Milžiniškas plėšrus hobitų (Floreso) salos gandras marabu.
Floreso sala šiuo metu yra ypatinga tuo, kad joje kaip ir artimoje Komodo saloje, gyvena milžiniški plėšrūs driežai - komodo varanai. Bet praeityje, šioje saloje gyveno kur kas daugiau mūsų akiai neįprastų gyvūnų, tarp kurių patys žinomiausi veikiausiai yra nykštukinių žmonių rūšys, pakrikštyta hobitais (Homo floresiensis). Šių hobitų ir komodo varanų kaimynijoje taip pat gyveno eilė santykinai milžiniškų arba atvirkščiai nykštukinių gyvūnų. Tarp jų buvo nykštukiniai drambliai, priklausę Stegodon genčiai, kurių svoris tesiekė 300 kg, trys milžiniškų žiurkių rūšys (iki kelių kilogramų svorio), kelios vidutinio ir mažo dydžio žiurkių rūšys, kelios šikšnosparnių rūšys, komodo drakonas ir vienas mažesnis išmiręs varanas (Varanus hooijeri), milžiniški vėžliai bei skirtingos paukščių rūšys. Bet bendrai, šioje saloje niekados neegzistavo labai įvairi fauna. Manoma, pagrindiniai to faktoriai buvo nedidelis salos dydis bei jos izoliacija nuo kitų archipelagų salų (su kuriomis ji niekados nekontaktavo geologinėje istorijoje). Kaip to pasekmė, saloje susiformavo nesubalansuota fauna, kurioje dominavo vandens barjerus gerai sugebantys įveikti gyvūnai (straubliniai, varanai, graužikai, vėžliai, žmonės, šikšnosparniai ir paukščiai), tuo tarpu porakanopinių ir plėšrių žinduolių iki Homo sapiens ir jo svitos invazijos, niekados nebuvo (Meijer et al., 2010).
Prie šios neįprastų evoliucionavusių in situ gyvūnų rūšių puokštės, visai neseniai prisidėjo dar viena stambių paukščių rūšis - stambus Floreso salos gandras marabu (Meijer & Due 2010). Šio paukščio liekanos buvo surastos Liang Bua urve, kuriame be pertraukos kaupėsi liekanos visus paskutinis 95 tūkst. metų. Stambaus gandro kaulai buvo surasti artimoje asociacijoje su Floreso salos hobitais (Homo floresiensis) (o tai reiškia, kad šios dvi rūšys buvo vienalaikės). Lygindami morfologinę kaulų sandarą ir vykdydami biometrinius matavimus, autoriai palygino naujai surastas liekanas su visomis senojo pasaulio marabu gandrų rūšimis, kurios gyveno per paskutinius kelis milijonus metų. Šie palyginimai parodė, kad liekanos priklauso naujai rūšiai (Leptoptilos robustus) kuri veikiausiai yra gimininga dabartiniams indiškiems marabu (Leptoptilos dubius), kurie yra nepaprastai dideli skraidantis paukščiai, kurių suaugėliai gali siekti 1,5 ūgio. Nauja rūšis skyrėsi nuo šiuolaikinių indiškų marabų tuo, kad turėjo masyvesnius ir bendrai didesnius kaulus, kurie sako, kad pats gandras turėjo būti apie 1,8 m ūgio (tokio pat ūgio, kaip vidutinis šiaurės europietis vyras), o jo svoris galėjo siekti apie 16 kg. Panašus sparnų dydžiai pas išmirusį Floreso salos marabu Leptoptilos robustus ir šiuolaikinį Leptoptilos dubius, nurodo į tai, kad pirmasis iš jų turėjo santykinai redukuotus sparnus ir veikiausiai arba buvo neskraidantis arba negalėjo ilgai efektyviai skristi ("salinis sindromas"). Į šios rūšies skraidymo galimybių apribojimą nurodo ir sustorėję kaulai, kurie yra storiausi tarp visų žinomų gandriniams priklausančių paukščių (skraidančios rūšys evoliuciškai minimizuoja kaulų svorį) [Paveikslėlyje palyginti įvairių gandrų marabu blauzdikaulių storiai, tarp kurių Leptoptilos robustus turi storiausius - Leptoptilos robustus _ir_kt _marabu.jpg]. Taip pat pažymėtina, kad šis gandras buvo kur kas aukštesnis už tuo pat metu ir toje pačioje saloje gyvenusius žmones (Homo floresiensis) - Leptoptilos_robustus_ir_Hobitas.jpg. Žinant tai, kad dabartiniai marabu yra maitėdos ir plėšrūnai, galima tikėtis, kad pleistoceno epochoje šis gandras buvo vienas iš pagrindinių salos plėšrūnų, kartu su komodo drakonu ir hobitais. Prie skraidymo galimybių netekimo veikiausiai nemažai prisidėjo ir natūraliosios atrankos režimo pasikeitimas, nes maitėdžiai gandrai dažnai konkuruoja su kitais maitėdžiais žinduoliais ir paukščiais. Tuo tarpu saloje tokių nebuvo, be to buvo pakankamai daug nesezoninio (pastovaus) vidutinio dydžio grobio, kaip pvz. milžiniškų žiurkių arba komodo drakonų jaunų individų. Kai kurie žurnalistai netgi spekuliavo, kad šis gandras galėjo valgyti hobitų vaikus vietoj to, kad juos atneštu ;-)
Galiausiai ši rūšis (kaip ir daugelis kitų endeminių Floreso salos rūšių) išnyko prieš kažkur 19-18 tūkst. metų, saloje įvykus stambiam ugnikalnio išsiveržimui. Po to jau sekė šiuolaikinė Floreso salos biotos evoliucijos stadija, kuriai buvo būdinga žmogaus ir su juo susijusių gyvūnų invazija į šią ekosistemą.
Kai protas nespėja paskui kūną. Greita kūno dydžio evoliucija ir neurobiologinės evoliucijos lagas Hasto ereliuose (Naujoji Zelandija, kvarteras).
Hasto erelis (Harpagornis moorei) - tai legendinė figūra paleontologijos literatūroje ir su ja susijusioje žiniasklaidoje. Visų pirma, Hasto erelis yra didžiausias tarp visų žinomų dieninių plėšrių paukščių. Pagal apskaičiavimus, jis sverdavo nuo 12,3 (patinai) iki 17,8 (patelės) kg, bei turėdavo sparnų tarpugalį nuo 2,5 iki 3 metrų, nepaisant to, kad tai buvo trumpasparniai miškiniai ereliai. O visų antra, šis paukštis medžiojo milžiniškus moa tame tarpe ir dinornius, kurių svoris galėjo būti apie ketvirtį tonos. Jis netgi minimas, Naujosios Zelandijos čiabuvių - maorių, kaip karo paukštis, kuris medžioja vaikus, moterys ir vyrus! Taigi, jis yra paleontologiškai aptiktas ir istoriškai užfiksuotas paukštis - žmogėdra. (Ereliai iš tikrųjų yra galingi plėšrūnai. Kazachstane, su kur kas mažesniais nei Hasto erelis, kilniaisiais ereliais medžioja netgi vilkus - pvz. hunting wolves with a golden eagle in Mongolia. Kazajstán-Ky )
Ką ornitologai žino apie šio paukščio evoliuciją? Visų pirma, senovinės DNR filogenetiniai palyginimai parodė, kad didžiausias visų laikų erelis yra giminingiausias vienam iš mažiausių Australijos ereliui, kuris manoma yra pirmosios rūšies protėvis! DNR skirtumai, nepaisant didelių morfologinių skirtumų, tarp šių rūšių yra labai maži (apie 1,25 %) ir nurodo į tai, kad Hasto erelis atsiskyrė nuo Australijos erelio viso labo prieš 0,7 - 1,8 milijono metų. Pagal mokslininkų apskaičiavimus, toks didelis kūno dydžio evoliucinis padidėjimas yra greičiausias istorijoje, kai vos per kelis šimtus tūkstančių metų, kūno dydis padidėjo daugiau nei dešimt kartų (Scofield and Ashwell, 2009).
Paleoornitologai iš Naujosios Zelandijos ir Australijos pabandė suprasti, kokios yra tokios greitos kūno dydžio evoliucijos pasekmės šio paukščio morfologijai (Scofield and Ashwell, 2009). Šie autoriai visų pirma bandė nustatyti, kokio dydžio buvo Hasto erelio protėvis, nes galėjo būti, kad į Naująją Zelandiją atkeliavo jau ganėtinai didelis šio paukščio protėvis, didesnis už šiuolaikinius Australijos giminaičius. Tačiau, jei jis padidėjo evoliuciškai in situ Naujojoje Zelandijoje, tuomet reikia tikėtis, kad vykstant somatinei evoliucijai jo nervų sistema nespėjo taip greitai išsiplėsti (dėl skirtingų ontogenezinių valdymo sistemų). Antra tikrinama autorių hipotezių grupė buvo susijusi su Hasto erelio gyvenimo būdu - ar jis buvo aktyvus plėšrūnas ar maitėda, kaip dabartiniai grifai? Tai, kad Hasto erelis galėjo būti maitėda, pirmą kartą pasiūlė XIX jo atradėjas Hastas ir jo aprašytojas Ričardas Ovenas. Jeigu jis būtu maitėdis, tuomet jo sandaroje turėtu atsispindėti gebėjimas gerai uoslei; geba ilgam sklandymui; stambios akys, retos maitos lokalizavimui; ir prisitaikymų stambaus grobio žudymui (stiprių kojų su dideliais nagais) nebuvimas.
Kaip parodė matavimai ir palyginimas su kitais plėšriais paukščiais, Hasto ereliai turėjo santykinai mažesnį smegenų dėžės tūrį nei kiti plėšrūs paukščiai ir stipriai nukrypo nuo alometrinės priklausomybės - Ereliu _smegenys _vs_kunas.jpg (strėle taip pat parodyta, numanoma evoliucinė kūno dydžio ir smegenų tūrio evoliucinė trajektorija nuo Australijos erelio link Hasto erelio). Taip pat Hasto ereliai (harpagorniai) turėjo santykinai mažesnes akis, nei nuspėja alometrinė lygtis plėšriesiems dieniniams paukščiams (apskaičiuota pagal akių orbitas sudarančių kauliukų skersmenys) - Sklerotiniu _ziedu _plotas _vs_kuno _mase.jpg. Tokį akių dydį turi 2,5 - 3,5 kg svorio dieniniai plėšrūs paukščiai. Tačiau, pagal nervų išsivystymo lygį priekinėse galūnėse, Hasto erelis grupuojasi su aktyviai skraidančiais plėšriaisiais paukščiais o ne su grifais.
Manoma, kad smegenų dydžio neatitikimas atsirado tuomet, kai Hasto ereliai pratęsė augimą po to, kai jau buvo pasiekiamas maksimalus smegenų dydis (vėlyvojoje vaikystėje arba esant jauno suaugelio stadijai). Taip pat šis atradimas patvirtina, kad šis erelis atsirado iš daug mažesnio protėvio. Taip pat, santykinai nedidelės akys ir nelabai išvystyta uoslė, nurodo į tai, kad Hasto erelis nebuvo maitėda, nes nesugebėtu efektyviai surasti maitos. Jutiminiai nervai sujungti su raumenimis, pas Hasto ereli buvo išvystyti silpniau nei pas šiuolaikinius miškinius erelius, ir panašesni į grifų, bet plasnojimui naudojami raumenys buvo labai galingi. Todėl, manoma, kad jis negalėjo aktyviai naviguoti tarp gausių kliūčių miško lajoje ir puldavo savo grobį nuo kalnų viršūnių arba didelių pavienių medžių santykinai atviroje erdvėje. Yra aptikti netgi pėdsakiniai įrodymai didžiųjų moa skeletuose, kurie rodo, kad Hasto erelis medžiojo griebdamas su nagais juos už nugaros inkstų srityje ir už kaklo, šiek tiek žemiau galvos. Šitokį jo gyvenimo būdą patvirtina ir maorių pasakojimai perpasakoti iš jų protėvių. Štai viena citata iš straipsnio, kai Reverendas Stakas (Revernd Stack, 1878) apklausė maorį apie legendinį paukštį pouakai, tas jam atsakė: "A Pouakai had built its nest on a spur of Mount Tawera, and darting down from thence it seized and carried off men, women, and children, as food for itself and its young. For, though its wings made a loud noise as it flew through the air, it rushed with such rapidity upon its prey that none could escape from its talons”.
Salinis Hasto erelis buvo tikrai unikali rūšis visų kitų dieninių plėšrių paukščių kontekste. Jis buvo šios salos superplėšrūnas, nes jam pasisekė su laisva niša. Bet greita evoliucija paliko pėdsaką jo anatomijoje, kai greitai padidėjus kūno dydžiui nervų sistema nespėjo persitvarkyt pagal jį.
Žmonių kolonizacija ir egiptietiškų grifų diversifikacija Kanarų salose.
Tradiciškai galvojama, kad žmogus yra tiktai paukščių (ir kitų organizmų) rūšių išnykimo kaltininkas. Tačiau, kaip rodo gausus paleontologiniai įrodymai - išmirimai, ar tai būtu foniniai ar masiniai, visuomet turi du galus. Nors dalis biotos išnyksta, kita biotos dalis diversifikuoja, nes pasikeičia adaptacinio landšafto pobūdis (pasikeičia organizmų požymių evoliucinės vertės o dažnai ir abiotinės aplinkos).
Norėdami įvertinti antropogeninį poveikį paukščių rūšių diversifikacijai, viena mokslininkų grupė iš Ispanijos patikrino, kokie faktoriai galėjo nulemti Kanarų salų egiptietiškų grifų morfologinę ir molekulinę diversifikaciją. Ši rūšis pasirinkta, todėl, kad ji yra viena iš nedaugelio stambių plėšrių paukščių rūšių, kurios kolonizavo salas kurios yra tolokai nuo kontinento bei todėl, kad šioje rūšyje matoma ganėtinai didelė diferenciacija nuo motininės populiacijos. Taip pat šis pavyzdys yra įdomus tuo, kad ši grifų rūšis turi ilgą kartų kaitą, taigi iš jos galima tikėtis lėtesnės evoliucijos nei trumpesnes kartas turinčiuose gyvūnuose.
Egiptietiški grifai yra plačiai paplitusi aplinkui visą Sacharą ir artimose teritorijoje vidutinio dydžio grifų rūšis. Artimoje praeityje, ši grifų rūšis taip pat buvo paplitusi ir daugelyje viduržemio bei Arabų jūros salų, bet šiuo metu daugelyje tų salų ši rūšis išnyko. Egiptietiški grifai yra nykstanti rūšis visame savo areale. Kanarų salos turi vieną paskutinių salinių egiptietiškų grifų populiacijų, daugiausia kurių yra Fuertaventūra saloje (apie 30 besiporuojančių porų bei bendrai apie 200 individų).
Autoriai paėmė šiuolaikinių egiptietiškų grifų kraujo pavyzdžius ir pagal juos, pritaikę populiacinius biologinius modelius, nustatė šios rūšies Kanarų salos populiacijos struktūrą ir polimorfizmo laipsnį. Kaip parodė šie tyrimai, Kanarų salų grifai turi mažesnį polimorfizmo laipsnį nei kontinentinė (Iberijos pusiasalio) populiacija bei vidutiniškai genetiškai diferencijuota lyginant su antrąją (su 0,85 tikimybe Kanarų grifai priskiriami Kanarų populiacijai vykdant diskriminantinę analizę). Taip pat Kanarų salų egiptietiški grifai yra sistemingai didesni ir sunkesni nei jų kontinentiniai giminaičiai - Kanaru _grifu_ morfologine_ diferenciacija.jpg. Remiantis genetinės diferenciacijos modeliavimo rezultatais, butelio kaklelio efektas ir vėlesnis Kanarų salų egiptietiškų grifų populiacijos padidėjimas buvo prieš apytiksliai 191 kartą (t.y. prieš 2 500 metų). Ši data atitinka šių salų žmonių ir juos lydinčių kanapinių kolonizacijos datą - Grifu _isikurimo _laikas.jpg. Archeologiniai įrodymai sako, kad tie pirmieji Kanarų salų žmonės buvo berberai ir jie su savim atplukdė ožkas, kurios veikiausiai ir tapo pagrindine mitybos baze naujai įsikūrusiai grifų populiacijai. Rašoma, kad 15 a. Fuertaventūros saloje, pagal surašymus gyveno apie 60 000 ožkų, kurios buvo apstus maisto šaltinis maitėdžiams. Ožkininkystė šioje saloje ir šiuo metu yra vienas pagrindinių verslu, užtat maisto grifams netrūksta.
Kaip rodo Kanarų salų egiptietiškų grifų imigrantų buvimo tyrimai, karts nuo karto iš pagrindinės populiacijos atskrenda atskiri individai į Kanarų salas (bet gan retai). Tai rodo, kad grifai veikiausiai jau seniai karts nuo karto pasiekdavo šias salas, tačiau neturint pastovaus maisto šaltinio, jie negalėdavo pakelti savo populiacijos dydį iki tokio lygio, kad susidarytu gyvybingos populiacijos. Žmogaus sukelti aplinkos pokyčiai, kaip rodo apžvelgiamas tyrimas, gali būti stiprus stubūrinių diversifikaciją skatinantis faktorius, netgi tokiuose trumpuose (ekologiniuose) laiko masteliuose.
Nuorodos susijusiomis temomis į G-mokslus:
Nykštukiniai kreidos periodo Europos salų archipelagų dinozaurai bei kaip nauji fosilijų radiniai keičia mūsų įsivaizdavimą apie biologinių grupių evoliuciją?
Naujienos apie žmonių evoliuciją: nauja žmonių rūšis, senieji hobitai bei kiek buvo mūsų rūšių?
Giant rat found in 'lost volcano'
Nuorodos:
Longrich Nicholas R. and Storrs L. Olson. 2011. The bizarre wing of the Jamaican flightless ibis Xenicibis xympithecus: a unique vertebrate adaptation. Proc. R. Soc. B published online before print January 5, 2011, doi:10.1098/rspb.2010.2117 - Straipsnis "Proc. R. Soc. B" žurnale apie neįprastą neskraidančių ibių rūšį Xenicibis, kurios atstovai veikiausiai naudojo sparnus vidujrūšinėse kovose.
Suárez, William. 2001. Deletion of the flightless ibis Xenicibis from the fossil record of Cuba. Caribbean Journal of Science, 37 (1–2): pp. 109–110 - Straipsnis "Caribbean Journal of Science" žurnale apie neskraidančius ibius.
Meijer, H., & Due, R. 2010. A new species of giant marabou stork (Aves: Ciconiiformes) from the Pleistocene of Liang Bua, Flores (Indonesia). Zoological Journal of the Linnean Society, 160 (4), 707-724 p. - Straipsnis "Zoological Journal of the Linnean Society" žurnale apie naujos milžiniškų gandrų rūšies atradimą pleistoceno epochos nuogulose Floreso saloje.
Meijer, H., Van Den Hoek Ostende, L., Van Den Bergh, G., & De Vos, J. 2010. The fellowship of the hobbit: The fauna surrounding Homo floresiensis. Journal of Biogeography, 37 (6), 995-1006 p. - Straipsnis "Journal of Biogeography" žurnale apie Floreso salos stuburinių faunos sudėtį ir jos evoliuciją.
Scofield R. Paul. and Ken. W. S. Ashwell. 2009. Rapid Somatic Expansion Causes the Brain to Lag Behind: The Case of the Brain and Behavior of New Zealand's Haast's Eagle (Harpagornis Moorei). Journal of Vertebrate Paleontology, Vol. 29, Issue 3, pg(s) 637-649 - Straipsnis "Journal of Vertebrate Paleontology" žurnale apie Hasto erelio evoliuciją.
Agudo R, Rico C, Vilà C, Hiraldo F, Donázar JA. 2010. The role of humans in the diversification of a threatened island raptor. BMC Evol Biol. 2010 Dec 13;10:384. - Straipsnis "BMC Evolutionary Biology" žurnale apie žmonių įtaką grifų diversifikacijai Kanarų salose.
--
AS
Gintare
Jan 10, 2011, 11:37:17 AM1/10/11
to g-mo...@googlegroups.com
ačiū, tikrai labai įdomu - mintyse taip ir susidėliojo vaizdas nuo paukščių įvaizdžio etnokultūroje iki įvaizdžio fantastiniuose filmuose - pasirodo, visokių neįprastų paukščių skraidė, t.y. dažniausiai neskraidė :)
g.
--
G-mokslų konferencijos taisyklės:
http://docs.google.com/Doc?id=dgrhjhmq_114c9m79m
SGMD biblioteka:
http://www.sgmd.gf.vu.lt/index.php?option=com_content&view=article&id=15&Itemid=33
Video paskaitos:
http://video.google.com/videosearch?q=Student%C5%B3+Gamtinink%C5%B3+Mokslin%C4%97+Draugija
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages