Длительные эксперименты с разноцветными голубями и вшами помогли ученым доказать, что теория Дарвина правильно описывает то, как возникают новые виды, приспосабливаясь к разным экологическим нишам и условиям обитания. Их выводы были представлены в журнале Ecology Letters.

"Раскрашенные" вши, использованные в ходе проверки теорий Дарвина"Наши коллеги давно пытались связать микро- и макроэволюцию, изменения в облике и поведении одного вида и формирование новых систематических единиц. Нам впервые удалось это сделать. Просто посмотрите на столь разную окраску тела вшей, которых мы вырастили всего за четыре года! С точки зрения эволюции это даже не мгновение", — рассказывает Дэниел Клейтон (Daniel Clayton) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Одним из самых ярких примеров эволюции, которые можно найти в трудах Дарвина, традиционно считается история галапагосских вьюрков – небольших птиц из семейства воробьиных, обладающих крайне разнообразной диетой и средами обитания.

Эти птицы, как случайно обнаружил великий британский биолог, произошли от одного предка, однако впоследствии их облик и, в особенности, устройство и размеры клюва, поменялись при приспособлении к новым экологическим нишам.

К примеру, вьюрки, которые начали питаться кровью других животных, приобрели острый и тонкий клюв, а их "кузены", поедающие семена растений и мякоть кактусов, обзавелись очень толстым и прочным клювом.

Данный процесс, который сам Дарвин называл "дивергенцией", а современные эволюционисты называют "адаптивной радиацией", считается одним из главных механизмов образования новых видов животных в природе. В последние годы некоторые ученые начали сомневаться в этом, проследив за жизнью нескольких сотен родственных видов певчих птиц.

Клейтон и его коллеги проверили эти предположения на практике, создав своеобразный аналог Галапагосских островов в своей лаборатории и "заселив" их двумя представителями животного мира – голубями разных пород и вшами вида Columbicola columbae.

Колонии птиц были изолированы друг от друга и при этом они отличались лишь окраской, что вынуждало насекомых приспосабливаться к обитанию в оперении определенных цветов. Те вши, чей цвет не соответствовал окраске птиц, быстро становились их жертвами и погибали, не оставив потомства. Это должно было, если теория о дивергенции верна, привести к формированию множества новых подвидов, а потом и видов вшей с разной расцветкой.

Для ее проверки ученые создали еще несколько "островов", чьи пернатые обитатели были лишены возможности очищать свое оперение от непрошенных нахлебников при помощи специальных колец-"намордников". Вши, жившие в оперении таких голубей, не должны были менять свой цвет, так как птицы не могли играть роль "невидимой руки" естественного отбора.

Заселив этот "Дарвиновский архипелаг", ученые наблюдали за его жизнью на протяжении последующих четырех, за которые вши успели оставить 60 поколений потомства. Как оказалось, вши очень быстро приспособились к жизни в новых условиях и приобрели маскировочную окраску, соответствующую цвету перьев тех голубей, вместе с которыми они жили.

В результате этого они стали напоминать не Columbicola columbae, а вшей из других родов и видов, которые паразитируют на птицах нетипичных для диких голубей цветов, таких как черный и белый. Эти изменения были отражены и в их ДНК – темные насекомые, выращенные Клейтоном и его командой, оставляли темное потомство, а белые - белое.

Как отмечают биологи, они были удивлены тем, как быстро поменялся облик насекомых – в прошлом, мало кто был уверен в том, что макроэволюционные процессы можно изучать в принципе из-за их сверхнизкой скорости развития. Сейчас они проверяют, можно ли подобным образом поменять и размер вшей, выращивая их на необычно крупных и мелких голубях.

Источник: РИА Новости

Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.

Учёные из Института орнитологии имени Макса Планка (Германия) и Университета Пизы (Италия) утверждают, что в полёте голуби ориентируются в пространстве благодаря развитому обонянию. Молодые птицы учатся распознавать окружающие запахи, которые в голубятню заносит ветер, и используют их для того, чтобы находить дорогу домой из незнакомой местности.

У голубей отличное обоняние. Но их правая ноздря всё равно первее левой. Удивительная способность этих птиц всегда возвращаться в родную голубятню известна уже сотни лет. По словам учёных, голуби обладают особым обонянием и способностью распознавать запахи, что позволяет им составлять своеобразную «карту запахов» окрестностей. Однако эксперименты выявили неожиданное: ноздри голубей работают по-разному. Как и люди, птицы лучше чуют запахи правой ноздрей.

Исследователи использовали 31 голубя, каждому из которых вставили по резиновой затычке: одним — в левую ноздрю, а другим — в правую. Затем всем птицам закрепили на спине по маленькому GPS-приёмнику и выпустили их на волю в районе Пизы, близ деревушки Чиголи, что в 42 км от их голубятни.

Маршруты контрольной группы (слева) и голубей с пробкой в носу (справо)Последующий анализ GPS-данных показал, что голуби, лишённые возможности дышать правой ноздрёй, летели домой более извилистым маршрутом, чаще делали остановки и тратили больше времени на изучение окружающей местности, чем их сородичи с «опечатанной» левой ноздрёй. Учёные полагают, что птицам «без правой ноздри» приходилось останавливаться для сбора дополнительной информации об окрестностях, потому что они не могли нормально ориентироваться, используя обоняние.

Это поведение не только демонстрирует, что в восприятии и обработке запахов существует асимметрия между левой и правой обонятельной системой. Оно также подтверждает, что левое полушарие, в котором складируется обонятельная информация, имеет фундаментально важное значение для ориентации и навигации домашних голубей.

Как именно голубиный мозг обрабатывает сенсорную информацию и почему эта обработка асимметрична, исследователи пока сказать не могут.

Результаты работы опубликован в издании Journal of Experimental Biology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Экспериментальная картинка. Зелёным обведены разные выражения одного лица, синим — одинаковая эмоция, но у разных людей, оранжевым — разные эмоции, разные люди. (Иллюстрация авторов исследования.)Голуби, как и люди, легко находят одно и то же лицо, хотя и в разных   эмоциональных состояниях. Но затрудняются в определении одной и той же эмоции на   разных лицах.

    Психологи из Университета Айовы (США) экспериментально проверяли   способность птиц узнавать лица и эмоции. Голубям показывали фотографии разных   людей либо одного человека, но с разным эмоциональным выражением (улыбающегося,   нахмуренного и т. п.). Поглядев на изображение, птицы были в состоянии найти   такого же человека с таким же выражением лица среди других фотографий.

    После этого голубям усложнили задачу: теперь им нужно было отыскать сходство   только по одному измерению — по чертам лица или по его выражению. Другими   словами, птицам показывали улыбающегося человека, и им следовало узнать его же,   но с иным (к примеру, хмурым) лицом. И наоборот: при проверке способности к   распознаванию эмоций голубям нужно было найти по показанной улыбке другую   улыбку, но уже у нового человека.

    Птицы легко справлялись с первой задачей — найти такое же лицо, и   затруднялись со второй — отыскать такую же эмоцию.

    Соль исследования в следующем: точно такая же асимметрия в   распознавании описывалась уже много раз, но у людей. Это считалось уникальным   свойством человеческого мозга и восприятия. В настоящей работе, как говорит один   из исследователей Фабиан Сото, впервые показано, что такой же механизм   восприятия есть и у других позвоночных. Для того и были выбраны голуби: они   обладают совершенным зрением и при этом не являются нашими эволюционными   родственниками. И речь, заметим, идёт вовсе не о том, что человек и голуби видят   одинаково или что у нас нет специального «видения». Главный вывод в том, что   способность людей к тонкой «обработке изображений» возникла не на пустом месте,   а опиралась на некую надстройку, которую можно наблюдать, к примеру, у птиц.

    По словам исследователей, психологи традиционно считают все   феномены восприятия у человека уникальными, не задаваясь вопросом о том, как они   произошли. Однако многие теории не помешало бы подтверждать экспериментально.   Сравнительный анализ сильно помог бы в рассуждениях о происхождении и развитии   того или иного «специфически человеческого» воспринимающего механизма. Те же   голуби не имеют системы распознавания лиц, но приобретают такую способность   после специальных тренировок. Самый простой интерпретацией такого сходства между   нами и голубями будет предположение о базовой распознавательной функции,   свойственной обоим биологическим видам.

    Статья с описанием того, как голуби узнают лица и эмоции,   опубликована в издании Journal of Vision.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА