Конвергентная эволюция - это идея о том, что два организма, которые не очень тесно связаны между собой, могут независимо развить очень похожий признак. Например, последний наш общий предок с осьминогом, вероятно, очень походил на червя. Несмотря на то, что это животное, возможно, было способно различать свет и тьму, предкам человека и осьминогов потребовалось около 750 миллионов лет, чтобы научиться правильно видеть, чтобы развить невероятно похожие структуры глаз, которые сегодня разделяют люди и осьминоги. Изящно!
Но так бывает не всегда. Возьмем, к примеру, голосовой аппарат птицы. Он называется сиринкс, и ни у одного другого организма на Земле его нет. На самом деле, это что-то вроде эволюционной загадки, почему бы и нет. В конце концов, другие животные должны иметь возможность общаться, точно так же, как головоногие и млекопитающие должны иметь возможность видеть, что они делают. На самом деле, сиринкс, возможно, гораздо более странный, чем острый глаз, похожий на камеру, который мы разделяем с осьминогом, потому что он появился из ниоткуда, говоря эволюционным языком.
Можно утверждать, что сиринкс немного избыточен в анатомии птиц, так как они также обладают гортанью - структурой голосового аппарата, которая у них общая с млекопитающими, некоторыми земноводными и рептилиями (хотя она очень хорошо функционирует только у млекопитающих и несколько ящериц). Гортань - это то, что позволяет коровам мычать, собакам лаять и младенцам плакать, и она расположена в верхней части горла. Тем не менее, птицы используют свой сиринкс, чтобы издавать звуки флейты - он похож на гортань тем, что состоит из складок голосовых перепонок, поддерживаемых хрящами; однако сиринкс находится глубоко в груди птицы, прямо над тем местом, где их трахеобронхиальная трубка отделяется от легких.
В 2016 году палеонтологи из Техасского университета в Остине сообщили, что, основываясь на ископаемых свидетельствах, структуре, которую мы знаем как сиринкс, около 67 миллионов лет. С тех пор исследовательская группа сравнивает анатомию, генетику и развитие гортани и сиринкса птиц с таковыми у современных рептилий и обнаружила, что эволюция сиринкса еще более странная, чем считалось ранее.
В новой статье, опубликованной в выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences от 24 сентября 2018 года, исследовательская группа сообщает, что функция, форма и развитие сиринкса и гортани на самом деле совершенно разные. Во-первых, голосовые связки гортани управляются мышцами, прикрепленными к поддерживающему их хрящу. Сиринкс, с другой стороны, частично прикрепляется к мышцам, которые у других животных прикрепляют язык к костям, соединяющим руки с остальным телом. Во-вторых, в то время как птенцы и ящерицы развиваются, различные типы клеток формируют свои голосовые ящики: гортань состоит из смеси клеток мезодермы и нервного гребня, а сиринкс создается исключительно из клеток мезодермы.
Итак, в какой-то момент предки современных птиц просто начали делать новый голосовой аппарат, который в итоге взял на себя работу гортани. В результате теперь птицы могут звучать так.
Это интересное исследование, потому что, хотя конвергентная эволюция - действительно крутая штука для ученых, настоящий эволюционный выброс, пожалуй, круче.
Интересно
Раньше мы думали, что пальцы рук и ног - это эволюционное новшество, но оказалось, что это всего лишь модернизированные плавники.