Strukker siger farvel til himlen

Strukker siger farvel til himlen

Natalia Reznik
"Trinity Option" №18 (237), 12. september 2017

Natalia Reznik

Hvem kender ikke den afrikanske struds, den største af de moderne fugle, eller den australske emu-slægtning? Deres forfædrede vidste, hvordan de skulle flyve, men de har glemt hvordan: deres vinger er for små til at løfte en massiv krop. Moderne taksonomer har fastslået, at evnen til at flyve en emu og struds har mistet uafhængigt af hinanden. Imidlertid kunne beregningerne af molekylære genetikere ikke forklare mekanismen i denne proces. Cynthia Fox (Cynthia Faux), en klinisk assistent ved College of Veterinary Medicine, University of Washington og Dr. Daniel J. Field fra University of Bath (Det Forenede Kongerige) viste, at på trods af emus og strudslignende lighed var mekanismen for at miste deres evne til at flyve forskellige [1].

Nylige undersøgelser af fuglegenererne har ført til en gennemgang af fylogeni (historie med udvikling af organismer) af moderne fugle (Neornithes). Nu er de opdelt i to grupper: strudsefugle Palaeognathae og har en køl Neognathae (Neognathae). Til gengæld omfatter Palaeognathae-gruppen et hold af flyvende Tinamoobraznye (TINAMIFORMES) og fire moderne, ubestemte razzier af flyvende fugle Ratitae: casuar-lignende (Casuariiformes), kiwiformes (Apterygiformes), nanduobraznye (Rheiformes), strudsformet (Struthioniformes), og strudse er isoleret i en separat gren.

K Ratitae tilhørte den uddøde flyvefri New Zealand Moa og Madagascar Epiornissa. Ratitfuglene er i vanskelige forhold med hinanden (figur 1). Ifølge den genomiske udvikling havde den fælles forfader for alle Paleognaths en relativt lille krop og kunne flyve. Tinamu bevarede denne evne, og Ratites tabte, og dette skete mere end én gang.

Fig. 1. fylogeni Palaeognathae [2] med ændringer

Skelets struktur og opførsel af emu og struds er ens, så det er naturligt at antage, at mekanismen for flyvetab i begge tilfælde var det samme. For at finde ud af om dette er tilfældet, undersøgte Cynthia Fox og Daniel Field vækstraterne af kroppen og vingerne af 34 afrikanske strudsembryoner. Struthio camelus og emu Dromaius novaehollandiae (de tog æg på en strudsfargård), 25 embryoner af tamkyllinger Gallus gallus White Leghorn Breed og 8 Crested Tinamou Embryoer Eudromiaelegans – De blev leveret af medarbejdere i zoologisk have i byen El Paso (Texas). Kyllinger er nye fugle, de har en køl, men de flyver dårligt. Crested tinas er sammenlignelige i størrelse og fly kvaliteter til kyllinger.

Embryos organer voksede til forskellige priser. Det var den største blandt strudsene; Et emuembryo vokser hurtigere end en kylling, men langsommere end en tinama og en struds. En emu udvikler sig imidlertid længere, og derfor er en emu chick større end en kylling eller en tinama chick. Kun strudsnesten er større end den, som vokser i ægget ikke kun lang, men også hurtigt.

Fig. 2. Væksthastigheden af ​​vingerne i forhold til embryoens alder.
a) Deltagere i eksperimentet røde linjer betegner tabet af flyveevne.
c) Væksthastigheden af ​​vingerne i forhold til hønen. Det er højere i struds og tinamus, i emus er det meget lavere [1]

Ligesom skroget vokser flyvefuglens vinger – kyllinger og tinama – med omtrent samme hastighed (figur 2). Strømmen går næsten ikke bag dem, mens emu'en har en signifikant lavere vingevækst. Hvis vi tager væksten på en fløj af et kyllingembryo pr. Enhed, vil denne indikator være 9% højere i en struds, 34% højere i en tinamou og 64% lavere i en emu (figur 2). Den absolutte størrelse af emu-kyllingernes vinger er omtrent den samme som for tinamou-kyllingerne og kyllingerne, men udelukkende på grund af inkubationens lange varighed. Flyveevnen afhænger ikke af vingerens absolutte længde, men på deres størrelse i forhold til kroppens størrelse.Forholdet mellem parametrene for torso og vinger i en kyllingtinama er omtrent det samme som i en kylling (figur 3). Emu har en stor kuffert, og dens vinger er små. Den afrikanske struds vinger, selv om de vokser hurtigt, ligger bag kroppens vækst og kan ikke løfte den.

Fig. 3. Vækstens væksthastighed sammenlignet med en stigning i kroppens størrelse. Farvebetegnelser – som i fig. 1. Over grafen er skeletet af et 12-dages Tinamou-embryo [1]

Den lille forfader af emus og struds fløj dårligt. I dette tilfælde skal du sikre din eksistens på jorden, og en af ​​de mulige måder er at øge kroppens størrelse. Derudover lever store fugle længere og lettere udholde sult.

Emu embryoner vokser meget langsomt. Forskerne foreslog, at emuens overfladiske forfædre og cassowary vinger næsten ophørte med at udvikle sig, så hans efterkommere var i stand til at øge kroppens størrelse. Afvisningen af ​​de sene stadier af udvikling af visse dele af kroppen (i dette tilfælde vingerne) hedder pedomorphosis.

På samme måde nægtede Galapagos flightless skarver også at flyve. Phalacrocorax harrisi, og uddødt stefen busk wren Traversia lyalli. Disse fugle er større end deres slægtninge, og deres vinger er små i forhold til kroppen. Pedomorphosis formodede tilsyneladende flightless dronts nu uddøde: Mauritian Raphus cucullatus og dodo eremit Pezophaps solitaria, såvel som det moderne slægtsstammer Tachyeres spp.

I afrikanske struds er situationen anderledes. De forlængede kroppens og vingernes væksttid uden at reducere procesens hastighed, selv ved at øge den; og disse er tegn på en anden udviklingsmekanisme, peramorfose – tilføjer nye udviklingsstadier til de eksisterende. Strukker fra vingerne nægtede ikke, for stor torso forhindrede dem i at komme op i luften. Moderne strudser bruger deres vinger til demonstration i parringsperioden.

Hvis evnen til at flyve havde mistet den fælles forfader for emu og struds, ville deres forbenene udvikle sig på samme måde. Da dette ikke sker, har de glemt at flyve uafhængigt af hinanden.

Forskere har vist, at strudse og emus "ikke-flygtighed" har en anden karakter, og den ydre lighed er forårsaget af en lignende livsstil. Disse undersøgelser er vigtige for at forstå konvergerende udvikling, men arbejdet i denne retning er endnu ikke afsluttet. Cynthia Fox og Daniel Field vil gerne studere den embryonale udvikling af andre arter af strudsefugle, både moderne og uddøde, og håber, at de får mulighed for at fortsætte forskningen.


1. Faux C., Field D. J. Distinct developmental pathways underlie Biol.Lett. 2017. 13: 20170234.
2. Baker A.J., Haddrath O., McPherson J.D., Cloutier A. Genomisk støtte til en moa-tinamou-klade og adaptiv morfologisk konvergens i flyvefri strudsefugle // Mol. Biol. Evol. 2014. 31: 1686-1696.


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: