- Troglodytes hirtensis   синоним  

Певчие птицы имеют дополнительную хромосому

У певчих птиц (подотряд Passeri) в большинстве клеток организма содержится 40 пар хромосом. В 1998 году дополнительная хромосома в половых клетках была обнаружена у зебровых амадин, а в 2014 года у их родственников, японских амадин. Тогда эта находка рассматривалась как генетический курьез. Она присутствовала в половых клетках самок, а также в предшественниках половых клеток самцов, но и из них она «выбрасывалась» в процессе созревания сперматозоидов.

Группа под руководством Павла Бородина из новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН исследовала 14 видов певчих птиц из девяти разных семейств, а также восемь видов птиц, не относящихся к певчим — гусей, уток, кур, голубей, чаек, стрижей, соколов, попугаев. У всех певчих видов была обнаружена дополнительная хромосома в половых клетках, а у других видов ее не оказалось.

«Мы обнаружили, что, в отличие от других птиц и большинства других животных, все исследованные виды певчих птиц содержат разное число хромосом в соматических и половых клетках. У всех у них, буквально у каждой исследованной птицы, есть лишняя хромосома в половых клетках (ХПК). Мы показали, что лишняя хромосома есть у самых распространенных птиц: у чижей, ласточек, синиц, мухоловок, жаворонков и грачей (грач тоже относится к певчим птицам). При этом дополнительная хромосома отсутствует у птиц всех остальных отрядов», — сказал Бородин N+1.

Он и его коллеги выделили и расшифровали отдельные участки дополнительных хромосом у чижа, бледной ласточки, зебровой амадины и японской амадины и нашли там многочисленные фрагменты функциональных генов основного генома. Одновременно с группой Бородина две независимые группы исследователей обнаружили (1, 2), что хромосомы в половых клетках зебровой амадины содержит гены, сходные, но не идентичные генам соматических клеток. Некоторые из этих генов присутствуют во множестве копий и продуцируют РНК и белки в семенниках и яичниках половозрелых птиц.

«Мы предполагаем, что ХПК возникла как дополнительная паразитическая микрохромосома у общего предка всех певчих птиц около 35 миллионов лет назад и претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, превратившись из «геномного паразита» в важный компонент генома половых клеток. Мы пока не знаем, зачем она нужна и какие преимущества может дать своим носителям. Возможно, именно она позволила певчим птицам стать самым многочисленным подотрядом (более 5 тысяч из общего числа в 9–10 тысяч видов птиц), создать множество форм, прекрасных и удивительных, и захватить множество экологических ниш на всех континентах», — отметил ученый.

Ученые считают, что ХПК певчих птиц можно рассматривать как эволюционную попытку локального и временного увеличения числа копий нужных генов без увеличения общего размера генома и веса тела. Птицам нужны дополнительные копии генов в половых клетках в течение короткого периода размножения только для того, чтобы произвести очень много сперматозоидов и загрузить ооциты большим количество белков. И копии этих генов не нужны круглый год и во всех соматических клетках. 

«Если принять во внимание, что ХПК ласточек, синиц, камышовок и многих других мелких птиц весит около 0,1 пикограмма, а весь геном — 1,2 пикограмма, она оказывается довольно тяжелым бременем, чтобы его носить, и не просто носить, а еще и кормить, поить и размножать в течение всей жизни во всех клетках тела. Набор генов для размножения удобнее хранить в небольшом ящике для инструментов», — отметил Бородин.

Ссылка на статью

Клон статьи

Межвидовые конфликты птиц объясняются конкуренцией и гибридизацией

Многие животные ревностно охраняют свою территорию от вторжения чужаков. Это логично, если речь идет о представителе собственного вида. Однако нередко объектом нападения становится особь, которая относится к другому виду. Долгое время считалось, что такая межвидовая территориальность — просто побочный продукт внутривидовой. Иными словами, хозяин атакует чужака по ошибке, приняв его за сородича. 

Однако новые данные свидетельствуют о том, что защита территории от представителей других видов имеет адаптивное значение. Она может возникать и сохраняться, если разные виды конкурируют за определенный ресурс, например, пищу или убежище. 

Команда зоологов во главе с Джонатаном Друри (Jonathan P. Drury) из Даремского университета провела масштабное исследование межвидовой конкуренции за территорию на примере североамериканских воробьиных птиц. Проанализировав литературу, ученые обнаружили, что подобное поведение характерно для 104 их видов. Это 32,3 процента об общего числа видов воробьиных в Северной Америке. Таким образом, межвидовая конкуренция распространена шире, чем считалось прежде. 

По данным авторов, в большинстве случаев птицы вступают в конфликт за территорию с представителем одного конкретного вида. Существует несколько факторов, повышающих шансы на формирование пары конкурирующих видов. Например, птицы, которые живут в одном и том же биотопе, имеют сходные размеры и гнездятся в дуплах, с высокой вероятностью будут вовлечены в конфликты за территорию. Для видов, принадлежащих к одному семейству, важную роль играет еще один фактор — вероятность гибридизации. Если два вида способны скрещиваться между собой, их самцы с высокой вероятностью будут агрессивно реагировать друг на друга.

На основе полученных данных исследователи сделали вывод, что межвидовые конфликты за территорию среди птиц возникают вовсе не по ошибке. Такое поведение представляет собой адаптивный ответ на конкуренцию за ограниченный ресурс, а также механизм, предотвращающий гибридизацию между близкородственными видами.

Сергей Коленов

Ссылка на статью

Маленький строитель

Крапивник строит гнезда, превышающие ее собственный размер в три-пять раз и во много раз более тяжелые (иногда даже в 17 раз!). Гнездо представляет собой шарообразную постройку из веточек, травы, мха, листьев и других материалов, с боковым входом диаметром около 5 см. Оно располагается на земле или невысоко над землей и всегда хорошо скрыто среди кустов, валежника, сгущения ветвей.

Крапивник, наряду с желтоголовым корольком, — одна из самых маленьких птиц России. Его длина от клюва до кончика хвоста — всего 9–10,5 см, размах крыльев 15–17 см, а вес 8–12 г. Окраска ничем не выдающаяся — рыжевато-коричневый фон с темными пестринами по всему телу, брюхо более светлое по тону. По пропорциям птица похожа на пуховой шарик, из которого торчит удлиненный клюв, тонкие лапы и вздернутый короткий хвост, который во время пения крапивник старается задрать как можно выше.

У маленького крапивника не только гнездо большое, но и гнездовая территория: в зависимости от ареала ее размер составляет от 0,3 до 36,4 га (в Ленинградской и Московской областях до 6 га). Гнездо строит самец, и не одно, а целых шесть или семь (иногда до 11). Он сооружает полноценный шар из веточек и мха, но без выстилки — ее сделает привлеченная на участок самка в выбранном ею гнезде.

Ученые считают, что такое количество гнезд привлекает самок (которых тоже может быть много, до девяти, но обычно две или три) — оно демонстрирует, что участок выбран удачно и гнезда защищены от хищников. В 1993 году в Великобритании для проверки этой гипотезы ученые провели своеобразный эксперимент. На конкретной территории они выделили четыре группы по семь самцов крапивников. Первая — контрольная, к этим самцам крапивников не применялось никаких манипуляций, всё происходило как обычно. Вторая группа получала максимальную защиту своих гнезд от хищников: с помощью крупноячеистой сетки все гнезда таких самцов были защищены от возможного посягательства хищников. Третья группа получала половинную защиту: ученые решали, оставить ли каждое новое построенное крапивником гнездо или убрать, подкидывая монетку; все оставленные гнезда получали защиту в виде сетки. В четвертой группе ученые оставили на участке только треть гнезд, остальные ликвидировали. Таким образом, было получено три группы птиц с полностью регулируемым количеством гнезд и контрольная группа, в которой всё регулировалось естественным путем.

Результаты эксперимента совпали с результатами наблюдений естественного гнездования: самки чаще выбирали самцов с большим количеством целых, не разрушенных хищниками, гнезд. Чем больше гнезд на участке, тем он безопаснее для размножения, и наибольшее число гнезд остается нетронутыми хищниками у тех самцов, которые выбрали более скрытные и заросшие части леса для их постройки. Постройка одного гнезда занимает у самца от одного до пяти дней, все гнезда крапивник может строить до двух месяцев, поэтому их сохранность в течение столь долгого времени — надежный показатель безопасности участка. Ученые считают, что именно этот фактор является решающим для самки в выборе партнера. В процессе ухаживания самец демонстрирует самке все гнезда на участке, и, убедившись в их количестве и сохранности, самка выбирает для гнездования одно из них. Конечно, предварительно сравнив, как обстоят дела на участках других самцов.

Когда самка садится насиживать кладку, самец занимается охраной территории, пением, строит новые гнёзда и может привлечь на гнездование еще нескольких самок. Самец либо не участвует в выкармлиивании птенцов, либо участвует наравне с самкой. В средних широтах бывает, что докармливает птенцов самец, а самка достраивает одну из заготовок гнезд и начинает вторую кладку.

Дарья Остапенко 

Ссылка на статью