Пухоеды осваивали голову и крылья птиц независимо друг от друга
Ученые обнаружили новый пример конвергентной эволюции.
Энтомологи из Университета Иллинойса (США) показали, что различные группы пухоедов, близких родственников вшей, независимо друг от друга приобрели одинаковые адаптации к паразитическому образу жизни. Результаты исследования опубликованы в журнале BMC Biology.
Пухоеды из группы Ischnocera, насчитывающей около 2700 видов, живут на перьях птиц и питаются их кожными выделениями и кровью. Эти паразитические насекомые заселили не только разных птиц, но и разные части их тела, видоизменив при этом свою морфологию. Поэтому виды и рода пухоедов различаются не только по типу их хозяев, но и по тому, где именно они живут – на голове, крыльях или туловище.
На голове птиц живут пухоеды, имеющие округлое тело. Когда птицы начинают чиститься, пытаясь избавиться от паразитов, пухоеды перебираются на такие участки головы, до которых те не могут достать клювом. Пухоеды, живущие на крыльях, напротив, отличаются узким и продолговатым телом. Не имея возможности скрыться, они прячутся между бородками пера. Наконец, пухоеды, живущие на туловище, также обладают округлыми формами и, когда птица начинает чиститься, перебираются поближе к основаниям перьев.
Конвергентная эволюция пухоедов
Ученые долгое время не могли разобраться с тем, как эволюционировали пухоеды. Согласно первой гипотезе, насекомые сначала могли приспособиться, например, к жизни на крыльях какой-то одной группы хозяев, и затем заселить крылья прочих птиц. Согласно альтернативному предположению, неспециализированные пухоеды сначала заселяли различные группы птиц, и только затем приспосабливались к жизни на голове или перьях. В этом случае разные группы насекомых многократно приобретали схожие адаптации.
Чтобы выяснить, какая из этих гипотез верна, исследователи сравнили различных пухоедов по одному гену митохондриальной ДНК и двум генам ядерной ДНК. Затем они сопоставили родословное дерево паразитов, построенное по молекулярным данным, с родословным деревом, построенным по морфологическим признакам. Оказалось, что между двумя этими родословными нет почти ничего общего: пухоеды, очень сходные генетически, могут иметь различную форму тела.
«Нас поразило сходство между разными пухоедами, живущими на определенных участках птичьего тела. Эти сходства являются результатом конвергентной эволюции. Пухоеды независимо пришли к одним и тем же решениям, столкнувшись с похожими проблемами», -- пояснил Кевин Джонсон, один из авторов работы.