Энтомологи сумели построить эволюционное древо, включающее в себя все известные на сегодня виды двукрылых.

Бескрылое двукрылое — кровососущий паразит рунец овечий (Melophagus ovinus) (фото Carolina Biological) По словам самих учёных, создана «периодическая таблица мух». Впрочем, сразу скажем, что «мухи» — это общее название огромного отряда двукрылых (Diptera), в который входят всем знакомые домашние мухи, дрозофилы, москиты, комары и многие, многие другие. Степень пластичности этого отряда насекомых поражает: личинки двукрылых можно найти в бензине, в горячих источниках, в ульях пчёл, в жабрах тропических крабов и так далее и тому подобное. Полученное родословное мушиное древо показывает, какими путями шла эволюция этих созданий и как двукрылым удалось распространиться столь широко.

Эволюционно-генетическое древо строили, исходя из самых полных данных по анатомии и генетике видов Diptera, имеющихся на сегодня. Древнейшие из сохранившихся видов имеют причудливую внешность с чрезмерно удлинёнными ногами и крыльями и предпочитают жить вблизи высокогорных источников. Как говорит профессор Брайан Вигман из Университета Северной Каролины (США), двукрылые начали своё наступление из влажных, околоводных мест обитания, занимая постепенно всё более засушливые районы. Необычайная пластичность этой группы позволила её участникам процветать сразу в нескольких эволюционных направлениях.

Эволюционное древо двукрылых (из статьи авторов исследования)Эволюционное развитие двукрылых отражает вспышки общего видового разнообразия, имевшие место в далёком прошлом. Самыми щедрыми на новые виды двукрылых оказались три периода — 220, 180 и 65 млн лет назад. Когда время динозавров подходило к концу, царями планеты оказались двукрылые и чешуекрылые, то есть мухи и бабочки. В работе энтомологов отмечены моменты, когда мухи крайне резко меняли «стиль и образ жизни»; так, зафиксировано 12 случаев, когда разные виды независимо от других обретали «вкус к крови» и начинали истязать млекопитающих, и 18 случаев, когда мухи теряли крылья, превращаясь в бескрылых паразитов.

Прояснились и некоторые удивительные родственные связи между разными видами. Например, ближайшими родственниками плодовой мушки дрозофилы, с которой связаны ключевые открытия в генетике и молекулярной биологии, оказались два необычных паразита: бескрылая пчелиная вошь, причина недуга по имени браулёз у пчел, и семейство Cryptochetidae, которое используется для контроля над сельскохозяйственными вредителями червецами.

Работа энтомологов опубликована на сайте журнала PNAS.

На сегодня известно 152 000 видов двукрылых, и это не предел: энтомологи постоянно открывают новые виды этих насекомых. Теперь, имея под рукой «периодическую систему двукрылых», будет проще соотносить новые виды с их родственниками, уже известными науке. С двукрылыми связаны не только малярия и сотни других болезней: они являются опылителями и важнейшими редуцентами, организмами-мусорщиками. Понимание эволюционно-родственных взаимосвязей внутри группы поможет нам выработать грамотные способы влияния на этих полезных и опасных насекомых.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Пятилетняя работа зоологов из университетов Шеффилда (Великобритания), Йеля (США), Тасмании (Австралия) и Саймона Фрезера (Канада) увенчалась успехом: учёным удалось создать «древо жизни» птиц, которое включает в себя все ныне живущие виды пернатых. Чтобы дать представление об объёме работы, достаточно сказать, что зоологам нужно было установить родственные связи между 9 993 видами, опираясь на анатомические, генетические и палеонтологические данные. Построение филогенетического дерева заняло годы, несмотря на то что анализ проводился с помощью современных компьютеров.

«Древо жизни» пернатых (рисунок авторов работы)На диаграмме, представляющей древо жизни птиц в виде спирали, в центр помещён общий предок пернатых, а концентрические круги, светло- и тёмно-серые, соответствуют 20 миллионам лет каждый. Ответвления от спирали — это группы видов, а цвет этих ответвлений показывает, с какой скоростью эволюционировала (диверсифицировалась) каждая группа. Дольше всего развивались и образовывали новые виды «синие» ветки, быстрее всех — красные. Например, довольно много видов и за короткое время сформировалось у дятлов, а вот у их ближайших родственников, птиц-носорогов, видообразование шло медленно. 

Древо жизни позволяет по-новому взглянуть на то, как эволюционировали птицы с момента их появления. В частности, как пишут исследователи в журнале Nature, наиболее интенсивно разнообразие видов пернатых увеличивалось в Западном полушарии и на островах. Если же смотреть по широтам, то особой разницы между географическими зонами не заметно. Это сильно расходится с привычной точкой зрения, согласно которой самыми разнообразными по составу видов являются тропики. А вот исследователи полагают, что видовое разнообразие в тропических экосистемах не отражает их динамику. Это лишь следствие того, что данные экосистемы существуют довольно долго; скорость же птичьей эволюции всегда была в них не слишком высокой, и новые виды появлялись там не часто. В целом же быстрее всего птицы развивались в последние 50 млн лет.

Кроме общетеоретической значимости результатов, авторы работы полагают, что их «древо птиц» поможет экологам: сравнив разнообразие в разных группах, можно понять, какие из них требуют повышенного внимания со стороны природоохранных организаций.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА