Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Фестиваль
Научные блоги
Наука и право
ЖОБ
Поиск в Рунете

Поиск

Подпишитесь на новости науки


 
(на Subscribe.ru)



Библиотека

 
М. Каку
«Физика будущего». Глава из книги


О. Джадсон
«Каждой твари — по паре». Глава из книги


З. Гельман
Квазикристаллы и квазиобразование


С. Комаров
Кристалл сомнения


О. Макаров
Они проникают в мозг: опыты на людях


А. Левин
Вселенная своими руками: теория инфлатонов


Н. Резник
Иммунология в ожидании прорыва


Е. Клещенко
Новые тайны древнего иммунитета


Д. Васильев
Наука в зоопарке


А. Андреев
Журналу «Природа» — 100 лет







Главная / Новости науки версия для печати

Отцовская забота о потомстве унаследована страусами от динозавров


Самец овираптора высиживает яйца. Реконструкция с сайта www.britannica.com
Самец овираптора высиживает яйца. Реконструкция с сайта www.britannica.com

У некоторых динозавров высиживанием яиц, по-видимому, занимались только самцы. Скелеты представителей трех видов динозавров были найдены прямо на своих кладках. Все три вида — ближайшие родственники предков птиц. Строение костей динозавров-наседок свидетельствует о том, что это были самцы. Возможно, современные страусы и другие бескилевые птицы унаследовали отцовскую заботу о потомстве непосредственно от динозавров.

В отличие от большинства других наземных позвоночных, у птиц забота о потомстве обычно делится поровну между отцом и матерью. Самцы участвуют в высиживании и кормлении птенцов у 90% видов птиц. Для сравнения, среди млекопитающих отцовская забота о потомстве встречается только у 5% видов, а среди современных рептилий — и того реже.

Класс птиц включает два подкласса: бескилевых (Paleognathae), куда относятся страусы, казуары, нанду, киви и их родня, и новонёбных (Neognathae). Второй подкласс включает подавляющее большинство современных птиц. У новонёбных о потомстве обычно заботятся оба родителя (иногда — только мать), а у бескилевых почти всегда — только отец. Какой из этих вариантов был исходным для птиц?

Поведение ближайших современных родственников птиц — крокодилов — свидетельствует, казалось бы, в пользу первичности материнской заботы. У крокодилов о потомстве заботятся самки. Однако разделение эволюционных линий крокодилов и предков птиц произошло очень давно, еще в триасовом периоде, задолго до появления птиц как таковых. Поэтому для понимания происхождения родительской заботы у птиц очень важно было получить хоть какую-то информацию о поведении их непосредственных предков, каковыми, согласно господствующим ныне представлениям, были ящеротазовые динозавры из группы Maniraptora.

Кости овираптора, найденные вместе с кладкой. Из статьи J.M.Clark, M.A.Norell, L.M.Chiappe. An oviraptorid skeleton from the late Cretaceous of Ukhaa Tolgod, Mongolia, preserved in an avianlike brooding position over an oviraptorid nest // American Museum novitates. 1999
Кости овираптора, найденные вместе с кладкой. Из статьи: J. M. Clark, M. A. Norell, L. M. Chiappe. An oviraptorid skeleton from the late Cretaceous of Ukhaa Tolgod, Mongolia, preserved in an avianlike brooding position over an oviraptorid nest // American Museum novitates. 1999

Представители трех видов манирапторных динозавров (Troodon formosus, Oviraptor philoceratops, Citipati osmolskae) были найдены прямо на своих кладках, в ряде случаев — в позах, характерных для птиц, высиживающих яйца. В статье, опубликованной в последнем номере журнала Science, американские палеонтологи утверждают, что эти «наседки», скорее всего, были самцами.

Об этом свидетельствуют два факта: строение костей динозавров-наседок и отношение объема кладки к размеру взрослого животного.

Исследователи изучили соотношение объема кладки к массе тела у архозавров с разными типами заботы о потомстве (архозавры — группа, включающая крокодилов, птиц, динозавров и ряд других вымерших рептилий). Оказалось, что самые большие кладки характерны для птиц, у которых яйца высиживает только самец. Для крокодилов с их материнской заботой о потомстве и для птиц, у которых мать заботится о птенцах вдвоем с отцом или в одиночку, характерны кладки меньшего объема. По-видимому, это объясняется тем, что откладка яиц у архозавров связана с очень большими затратами ресурсов. Если кладка велика по объему, у матери может не хватить сил ухаживать за ней. Гораздо легче это сделать отцу, который не тратит ресурсы своего организма на откладку яиц и может целиком посвятить себя заботе о потомстве. Кроме того, в этом случае становится возможным вариант «коммунальных кладок»: самец заботится о своем потомстве от нескольких разных самок.

Соотношение объема кладки (вертикальная ось) и массы тела (горизонтальная ось) у птиц с отцовской заботой о потомстве (голубая линия), с материнской (оранжевая) и смешанной (черная), а также у крокодилов (зеленая). Три ромбика с черным контуром соответствуют манирапторным динозаврам Troodon, Oviraptor и Citipati. Видно, что ромбики находятся ближе всего к голубой линии. Розовые квадраты — другие динозавры, более дальние родственники птиц. Рис. из обсуждаемой статьи в Science
Соотношение объема кладки (вертикальная ось) и массы тела (горизонтальная ось) у птиц с отцовской заботой о потомстве (голубая линия), с материнской (оранжевая) и смешанной (черная), а также у крокодилов (зеленая). Три ромбика с черным контуром соответствуют манирапторным динозаврам Troodon, Oviraptor и Citipati. Видно, что ромбики находятся ближе всего к голубой линии. Розовые квадраты — другие динозавры, более дальние родственники птиц. Рис. из обсуждаемой статьи в Science

Оказалось, что кладки Troodon, Oviraptor и Citipati по своему объему соответствуют модели отцовской заботы о потомстве (см. рисунок). У других динозавров, менее близких к предкам птиц, относительные размеры кладок были существенно меньше.

Самец страуса не тратит сил на откладку огромных яиц, и это позволяет ему целиком посвятить себя заботе о потомстве. Фото с сайта cache.eb.com
Самец страуса не тратит сил на откладку огромных яиц, и это позволяет ему целиком посвятить себя заботе о потомстве. Фото с сайта cache.eb.com

Второй аргумент состоит в том, что в костях динозавров-наседок не удалось обнаружить никаких признаков того, что эти животные незадолго до своей гибели занимались откладкой яиц. Самки архозавров расходуют много фосфата кальция на формирование прочной скорлупы своих яиц, причем значительная часть кальция и фосфора берется непосредственно из костей самки. У самок крокодилов это приводит к образованию характерных мелких полостей в костях конечностей. У большинства птиц перед откладкой яиц в костномозговой полости длинных костей образуется особая ткань — так называемая медуллярная кость (medullary bone), служащая источником кальция для развития яиц. Она постепенно рассасывается по мере откладки яиц, но обычно какие-то остатки ее сохраняются и после. Медуллярная кость была обнаружена у некоторых динозавров (Tyrannosaurus, Allosaurus, Tenontosaurus). Однако у манирапторных динозавров-наседок нет ни медуллярной кости, ни «крокодильих» признаков частичного растворения костей.

Палеонтологам очень редко удается выяснить хоть что-то о поведении вымерших животных, и в большинстве случаев выводы такого рода делаются на основе фрагментарных, косвенных и, честно говоря, спорных данных. На этом фоне вывод американских палеонтологов об отцовской заботе о потомстве у манирапторных динозавров выглядит довольно хорошо обоснованным.

Если у манирапторных динозавров, считающихся ближайшими родственниками первых птиц, действительно заботились о потомстве только самцы, то такое поведение, скорее всего, является для птиц исходным. Получается, что страусы и их бескилевые родственники унаследовали отцовскую заботу о потомстве непосредственно от своих предков — динозавров. Участие матери в высиживании и кормлении птенцов, характерное для новонёбных птиц, является более поздним нововведением.

Источник: David J. Varricchio, Jason R. Moore, Gregory M. Erickson, Mark A. Norell, Frankie D. Jackson, John J. Borkowski. Avian Paternal Care Had Dinosaur Origin // Science. 2008. V. 322. P. 1826–1828.

См. также:
Динозавры, возможно, зарывали яйца в землю, «Элементы», 24.01.2006.

Александр Марков

Последние новости: Палеонтология, Эволюция, Александр Марков

10 февраля
В «системе вознаграждения» найдены нейроны, возбуждающиеся от хороших предчувствий
3 февраля
При выборе спутника жизни от генов зависит, чего мы хотим, но не что получаем
1 февраля
Параллельная эволюция изучена в эксперименте на бактериях
25 января
Экспериментально показано образование многоклеточных эукариот из одноклеточных предков
24 января
Половой отбор порождает иллюзии
19 января
Ископаемые эмбрионы из Доушаньтуо, вероятно, не эмбрионы
17 января
Стресс помогает справиться с вредными мутациями
15 января
Параллельная эволюция касты «сверхсолдат» у муравьев получила объяснение
12 января
Принимая коллективное решение, пчелы-разведчики убеждают оппонентов замолчать
30 декабря
Хороший подарок — залог долгой копуляции


Астрономические наблюдения недели

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 

Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Алексей Гиляров, Николай Горностаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Алексей Левин, Андрей Логинов, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Даниил Смирнов, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Мария Шнырёва

Новости науки по месяцам: 2012 II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 


Научные новости у наших партнеров: «Биомолекула», «В мире науки», «Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная механика», Gzt.ru

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия