• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16 июня, 08:56
Максим Абдулаев
286

Манакин научился брачному танцу благодаря диете

❋ 3.7

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.

Нитехвостая пипра Pipra filicauda, одна из токующих манакинов, участвовавших в исследовании / © jimgain58 / iNaturalist

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Максим Абдулаев
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
28 июля, 07:01
Мария Азарова

Пик массовых расстрелов и смертей в результате суицида приходится на одно и то же время года. К такому выводу пришли медики, проанализировав данные о тысячах подобных трагедий в США за восемь лет.

28 июля, 10:09
ПНИПУ

Рост средней продолжительности жизни и старение населения формируют новые требования к системе государственного планирования. Для обоснованного распределения ресурсов в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки необходимы достоверные данные о возрастной структуре общества. Сегодня для этого применяют специальные математические модели, позволяющие прогнозировать изменения. Проблема в том, что их создавали еще в прошлом веке. Они не учитывают существующие демографические закономерности и улучшение качества современной жизни. Их использование часто ведет к значительным погрешностям в расчетах, что, в свою очередь, делает невозможным своевременное перераспределение бюджетных средств между ключевыми государственными структурами. Ученые Пермского Политеха предложили новую модель для прогнозирования продолжительности жизни, которая работает с точностью 99,7%. Ее можно применять для планирования в сфере здравоохранения, пенсионного обеспечения и социальной поддержки.

28 июля, 06:37
Мария Азарова

Новый эксперимент показал, что собаки далеко не всегда готовы помогать людям бескорыстно. Ожидание вкусной награды влияет на поведение этих животных гораздо сильнее.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий