Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Авачинский, Асо, Богослов, Везувий, Вениаминова, Иджен, Йеллоустоун, Кампи Флегрей, Карымский, Катла, Килауэа, Мутновский, Невадо-дель-Руис, Питон-де-ла-Фурнез, Сабанкая, Толбачик, Турриальба, Фуэго, Хурикес, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2018-10-11 11:54

Как птицы получили «певчее горло»

Птичий сиринкс, с помощью которого пернатые издают звуки, оказался полной эволюционной инновацией.

Все птицы поют на голосовыми связками, которых у нет вообще нет, а особым органом под названием сиринкс. (Фото: Isabel Fagg / Flickr.com) 

Слева – разветвление трахеи на два бронха у аллигатора, справа – то же разветвление с сиринксом у птицы; разными цветами показаны разные части сиринкса. (Фото: Evan P. Kingsley et al., PNAS, 2018)

Люди, львы, олени и вообще все звери издают звуки с помощью голосовых складок в гортани. Голосовые складки содержат голосовые связки из соединительной ткани и голосовую мышцу, которая ими управляет. А вот у птиц голосовых складок нет.

Их голос прячется в другом органе под названием сиринкс. Если гортань лежит вверху, сразу под глоткой, соединяя ее с трахеей, то сиринкс находится в основании трахеи, там, где она расходится на две ветви, идущие в легкие. Сиринкс представляет собой систему хрящей и соединительнотканных мембран, на которые действуют специальные мышцы: изменяя натяжение мембран и диаметр трубок «певчего горла», птицы выпевают разные звуки. Самый древний сиринкс – или, точнее, то, что от него осталось – обнаружили в ископаемых остатках птицы возрастом 67 млн лет; как раз в то время оформились все современные группы птиц.

У биологов давно назрел вопрос, какова была эволюционная судьба «певчего горла», приобрели ли его разные птицы независимо друг от друга или же он всем достался от одного общего предка, и как соотносится развитие сиринкса с гортанью, которая у птиц тоже есть. Джулия Кларк (Julia Clarke) из Техасского университета в Остине и ее коллеги из нескольких научных центров США рассказывают про все это в своей недавней статье в PNAS. Исследователи сравнивали сиринксы и гортани у различных современных птиц и рептилий. Как известно, птицы – прямые потомки динозавров и ближайшие родственники нынешних пресмыкающихся, поэтому происхождение сиринкса и его эволюционные взаимоотношения с гортанью лучше анализировать в сравнении с рептилиями.

Эмбриологические, генетические и палеонтологические данные привели авторов работы к выводу, что у предков птиц – то еще до того времени, как птицы стали птицами – сильно разросся один из хрящей трахеи, тот, который находится как раз над легкими. Вероятно, птичьим предкам понадобилось поддержать разветвление трахеи на два бронха, так что в ходе естественного отбора преимущество было у тех, у кого хрящ был побольше (возможно, у них поэтому лучше работали бронхи и легкие). Но потом вокруг хряща наросли мышцы, и оказалось, что образовавшуюся структуру можно использовать для вокала. За последующие миллионы лет сиринкс отобрал голосовые функции у гортани, и в ходе эволюции преимущество теперь было у тех пернатых, чье «певческое горло» позволяло исполнять наиболее обширный репертуар звуков.

Исследователи подчеркивают, что сиринкс оказался довольно редкой разновидностью эволюционной инновации. Обычно, когда у группы животных появляется какая-то новая структура, то обычно это происходит на основе некой старой структуры, которая была похожа на новую и выполняла отчасти похожую функцию. Самый известный пример здесь – появление пальцев у наземных животных на основе рыбьих плавников.

Но у сиринкса никакой предшествующей структуры на том же месте и с похожей функцией не было, он возник не на месте гортани, а ниже, так что птичье «певческое горло» оказалось полной инновацией, что, как было сказано выше, в эволюции встретишь нечасто.

 Science.


Источник: www.nkj.ru