Одночасна лінька махових пір'я полегшила птахам відмову від польоту

Птахам, які під час ліньки скидають всі махові пір'я одночасно, легше стати нелітаючими. На це вказує аналіз філогенетичних дерев сучасних і нещодавно вимерлих видів. Судячи з усього, необхідність щороку проводити деякий час без здатності літати - це преадаптація до повної відмови від польоту, наголошується в журналі.

Загальний предок усіх сучасних птахів навчився літати ще до вимирання непташиних динозаврів. Завдяки цій адаптації його нащадки змогли широко розселитися по планеті і зайняти різноманітні екологічні ніші. Однак з енергетичної точки зору літати обходиться досить дорого, так що в відповідних умовах, наприклад, на островах, де немає хижаків, птахи від нього відмовляються. При цьому представники одних груп розлучаються з польотом легше, ніж інші: так, у сімействі пастушкових () відомо кілька десятків нелітальних видів (сучасних і нещодавно вимерлих), а серед усього загону горобиноподібних () - тільки чотири (всі вони зникли).

Райан Террілл (Ryan S. Terrill) з Університету штату Луїзіана вирішив розібратися, які фактори прискорюють відмову від польоту у різних груп птахів. Він припустив, що визначальну роль у цьому процесі може відігравати механізм ліньки. Справа в тому, що одні птахи міняють махові пір'я одне за іншим, а інші втрачають їх одночасно - і не можуть літати, поки не виростуть нові. На думку дослідника, птахи, які одночасно ліняють, щороку на короткий термін стають нелітаючими, преадаптовані до постійної втрати польоту. У деяких з них на період ліньки навіть частково атрофуються льотні м'язи.

Для перевірки своєї гіпотези автор порівняв швидкість втрати польоту у послідовно і одночасно линяючих видів. Проаналізувавши п'ять наборів філогенетичних дерев, він виявив, що птахи з еволюційних ліній з одночасною лінькою (наприклад, гусеобразні або пастушкові) швидше втрачають здатність літати, ніж ті, що пристосовані до послідовної зміни махових пір'їв. Результати не змінювалися навіть при врахуванні прискореного темпу вимирання нелітаючих видів птахів після колонізації островів людьми.

Додаткову підтримку цьому висновку надає той факт, що майже у всіх сучасних нелітаючих птахів з груп з одночасною лінькою (наприклад, качок, гусей, поганок і пастушків) є близькі літаючі родичі. Це вказує на те, що втрата польоту в цих еволюційних лініях зайняла не дуже багато часу - можливо, кілька тисячоліть або менше. Для порівняння, єдиний, хто дожив до сучасності, нелітаючий птах з послідовною лінькою і близькими літаючими родичами, галапагоський баклан (), відокремився від сородичів 2,3 мільйона років тому.

Як приклад виду, який знаходиться на шляху до втрати здатності літати, дослідник наводить патагонську качку-пароплав (). Деякі великі самці цього виду досягають маси, яка не дозволяє їм літати. При цьому три інші види з роду повністю нелітаючі.

Террілл вважає, що необхідність щорічно переживати періоди втрати польоту призвела до появи у одночасно линяючих птахів цілого ряду адаптацій, які допомогли деяким з них стати нелітаючими. Серед них вкорочені крила, більш сильні лапи, пластичні грудні м'язи, а також схильність годуватися у важкодоступних місцях, таких як тростинні зарості або віддалені частини внутрішніх водойм.

Як і птахам, нептичим динозаврам регулярно доводилося оновлювати оперення. Згідно з недавнім дослідженням, дрібний динозавр змінював махові пір'я послідовно. Це говорить про те, що він був хорошим летуном, а не планеристом, як вважалося раніше.