Почему птицы стали беззубыми: 3 гипотезы от ученых

В некоторых ранних пернатых ранее были зубы, но со временем они их потеряли. Существует несколько теорий, почему эволюция предпочитала беззубых птиц.

Важно Глобальную проблему выбросов метана может решить диета для скота

Дезактивация генов

Современные птицы эволюционно связаны с динозаврами тероподами – классом опасных динозавров с заостренными зубами, которые постепенно эволюционировали в голубей, уток и колибри.

Динозавры тероподы / Фото Википедия

Птицы потеряли зубы примерно 100 миллионов лет назад, но почему и как это долгое время оставалось загадкой.

Исследовательская группа под руководством биологов из Калифорнийского университета и Государственного университета Монтлери обнаружила, что 48 видов птиц имели общие мутации, которые дезактивировали как гены, связанные с эмалью, так и с дентином. Эмаль – это твердая ткань, которая покрывает зубы, тогда как дентин – кальцинированное вещество под ней.

Это открытие означало, что в какой-то момент эволюции общий предок птиц потерял способность формировать зубы, что породило беззубых птиц, которых мы видим сегодня.

Интересно, что в 2006 году ученые из Манчестерского университета и Университета Висконсина смогли повернуть время вспять. Они вырастили цыплят с зубами, преодолев мутации, препятствующие их образованию. Этот опыт только закрепил теорию, согласно которой потеря зубов у птиц произошла из-за дезактивации определенных генов в течение длительного периода эволюции.

Почему птицы потеряли зубы: 3 гипотезы ученых

Этот вопрос годами смущал многих исследователей. Они выдвинули несколько теорий.

• Самая популярная из них предполагает, что беззубыми птицы стали, чтобы быть легче во время полета. Но эта теория является научно слабой, поскольку летающие млекопитающие, такие как летучие мыши, также имеют зубы.
• Альтернативной стала теория о том, что потеря зубов была связана с изменением питания. Ученые предположили, что, возможно, клювом просто лучше есть птичью пищу, чем зубами. Однако эта теория не имеет смысла, если учесть, насколько зубы приспособлены к различным способам питания.
• Третью и относительно новую гипотезу выдвинули исследователи из Боннского университета Германии. Они предположили, что потеря зубов уменьшила время инкубации яиц птиц, и поэтому она была благоприятной в ходе эволюции.

Быстрая инкубация

В отличие от других яйцекладущих существ, например, пресмыкающихся и рыб, птицы откладывают относительно небольшое количество крупных яиц, которым нужно вылупиться за короткое время – в среднем от 11 до 85 дней. Этот короткий инкубационный период резко увеличивает их шансы на выживание. Ведь время, когда яйца уязвимые к окружающей среде и хищникам, меньше, что приводит к появлению многих молодых птиц.

Для сравнения, исследования показали, что их предки – нептичьи динозавры – откладывали яйца, которые нужно было высиживать от 3 до 6 месяцев. Этот длительный инкубационный период объясняется медленным формированием зубов, который составляет примерно 60% от всего времени развития яйцеклетки. То есть эмбрионы оставались внутри яйцеклетки, пока у них не сформируются зубы, и только тогда они могли вылупиться.

Модель яйца динозавра / Фото ScienceABC

Сокращение инкубационного периода означало, что вероятность потери яиц или родителей-инкубаторов в результате стихийных бедствий, болезней или хищников была уменьшена.

Интересно Ученые создали копию человеческих эмбрионов

Хотя эта теория, кажется, является сейчас лучшей, исследователи сходятся во мнении, что она не объясняет беззубость у черепах, у которых все еще длительный инкубационный период.

Черепахи вылупляются из яиц / Фото ScienceABC