Манакин научился брачному танцу благодаря диете
Биологи из США, Германии и Японии доказали, что брачные танцы и яркое оперение тропических птиц манакинов стали эволюционным следствием перехода на фруктовую диету. Чтобы безопасно есть токсичные ягоды, предки этих пернатых перестроили рецепторы вкуса и отключили часть пищеварительных ферментов, получив доступ к избытку калорий. Пищевое изобилие освободило самцов от выращивания птенцов и запустило половой отбор.
Эволюционные биологи давно предполагали связь между доступностью пищи и брачным поведением. У манакинов самцы не помогают строить гнезда и кормить птенцов: вместо этого они собираются на токовищах и соревнуются за внимание самок с помощью акробатических прыжков и яркого оперения.
Считалось, что обилие сахаров и липидов во фруктах позволяет самкам растить потомство в одиночку, давая самцам время на конкуренцию. Однако науке не хватало генетических и физиологических доказательств того, что смена питания исторически предшествовала появлению сложных ритуалов.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, отсеквенировали геномы пяти видов токующих манакинов и сравнили их с родственными видами певчих птиц. Ученые проанализировали нуклеотидное разнообразие на половых Z-хромосомах и аутосомах с помощью метода RAD-seq, а также выявили гены, которые подвергались положительному отбору.
Далее биологи восстановили предковые последовательности генов рецепторов вкуса (T1R1-T1R3) и пищеварительного фермента лактазы-флоризин гидролазы (LPH). Исследователи клонировали эти гены, внедрили их в культуры человеческих клеток HEK293T и проверили in vitro, как полученные белки реагируют на сахара и растительные токсины (гликозиды). В финале наложили данные о диете, оперении и типах родительской заботы на филогенетическое древо, чтобы смоделировать последовательность эволюционных сдвигов.
Оказалось, что генетическое разнообразие половой Z-хромосомы у манакинов аномально упало: соотношение Z/A составило от 0,39 до 0,65 при норме 0,75. Этот генетический след подтверждает высокую интенсивность полового отбора. Поскольку на токовищах спаривается лишь малая часть самцов, большинство их генов не передается дальше, формируя «бутылочное горлышко» для хромосомы.
Физиологические тесты выявили, что манакины независимо от других птиц научились распознавать сладкий вкус. Они перепрофилировали рецептор мясного вкуса (умами) с помощью 22 точечных аминокислотных замен. Одновременно с этим у манакинов резко снизилась активность фермента LPH. У млекопитающих он расщепляет молочный сахар, а у птиц — растительные гликозиды. Авторы научной работы предположили, что ослабление функции этого фермента позволяет токсинам из незрелых фруктов проходить через пищеварительный тракт транзитом, не превращаясь в активный яд.
Макроэволюционная модель показала, что генетические перестройки вкуса и пищеварения возникли у общих предков манакинов до того, как самцы перестали заботиться о потомстве. Яркое оперение и сверхбыстрые мышцы, необходимые для танцев, сформировались на самых поздних этапах эволюции вида.
Физиологическая адаптация к новой экологической нише стала эволюционным фундаментом для манакинов. Благодаря перестройке метаболизма птицы смогли есть питательные фрукты. Это обеспечило энергетический избыток, который природа направила на развитие одного из самых конкурентных и визуально сложных брачных поведений на планете.
Telegram 
Дзен 
VK Чтобы половина Вселенной оказалась заполнена самовоспроизводящимися машинами, достаточно всего одной технологической цивилизации на миллион галактик. К такому выводу астрофизик Дэвид Киппинг пришел, впервые рассчитав последствия парадокса Ферми в космологических масштабах. Результат сделал отсутствие следов внеземного разума еще труднее для объяснения.
Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии