Тот факт, что птицы — это потомки динозавров, благополучно пережившие мел-палеогеновое массовое вымирание 66 миллионов лет назад, стал уже достаточно широко известным. Для специалистов по сравнительной анатомии сходство между этими группами животных очевидно, но неспециалисту заметить его не всегда просто. Например, сразу и не подумаешь, что хваткие когтистые передние лапы динозавров превратились в изящные птичьи крылья. Птица гоацин, которую вы видите на фото, имеет любопытную деталь анатомии, которая выдает дино-происхождение всего птичьего племени. Впрочем, гоацины интересны многими специфическими особенностями, так что обо всем по порядку.
Гоацин сушит оперение после дождя. Десятками минут он может неподвижно сидеть, расправив крылья, пока перья не высонут. Фото © Андрей Бушуев, Эквадор, река Напо (Sani Lodge), январь 2013 года.
Обитают гоацины исключительно в Южной Америке и всегда селятся в ветвях деревьев, растущих около водоемов — рек или озер. Немецкий зоолог Филипп Мюллер описал гоацинов еще в 1776 году в дополнении к знаменитой «Системе природы» Карла Линнея. Мюллер поместил этих птиц в группу курообразных, однако бесконечные споры о систематическом положении гоацинов ведутся до сих пор. Стоит заметить, что построить правильную систематику птиц, которая бы верно отражала их филогенетическое родство, вообще достаточно трудная проблема даже при использовании нынешних технологий сравнительной геномики. Это отчасти объясняется короткими сроками диверсификации этой группы (отделения новых таксонов), которая в основном пришлась как раз на относительно небольшой период после мел-палеогенового вымирания, предоставившего выжившим птицам (и другим животным) множество освободившихся экологических ниш. Что касается гоацинов, их в конце концов выделили в отдельный отряд Opisthocomiformes, где они представляют единственное семейство, род и вид Opisthocomus hoazin.
Гоацин в полете — почти кадр из фильма о доисторической земле. Фото Warren H. с сайта commons.wikimedia.org
Размером гоацины примерно с фазана — около 70 см от головы до кончика хвоста при массе тела 700–800 г. Свое латинское название (Opisthocomus дословно можно перевести как «c начесом на затылке») они получили за хорошо заметный хохолок. Внешний вид гоацинов вызывает в воображении образы доисторических джунглей: крупные цветные перья, синяя оголенная кожа вокруг массивного клюва и большие бордово-красные глаза. Это не слишком хорошие летуны: они чаще перебираются с ветки на ветку пешком, чем при помощи крыльев, а по воздуху без отдыха преодолевают не более 300–400 метров.
Пара гоацинов. Фото с сайта animalworld.com.ua
Впрочем, способность к длинным перелетам этим птицам не слишком нужна, ведь они живут в ровном тропическом климате, а кормятся исключительно листьями, цветами и почками — кормом, который всегда прямо под ногами. Зато при такой диете возникает другая проблема: основную массу листьев составляет целлюлоза, которую животные самостоятельно переваривать не умеют, а кроме того, в листьях многих растений содержатся разнообразные токсины. Поэтому гоацины приобрели адаптацию, которая отличает их от всех прочих известных пернатых, но сближает с коровами: их зоб превратился в камеру-ферментер, которая заселена разнообразным сообществом микроорганизмов — бактерий и анаэробных простейших-жгутиконосцев — которые расщепляют целлюлозу и обезвреживают растительные токсины. За это гоацинов также называют птицы-вонючки: содержимое их зоба имеет специфический аромат, сильно напоминающий запах коровьего навоза, и этот же аромат исходит от птицы, если подойти к ней достаточно близко. Впрочем, это обстоятельство неплохо защищает данный вид от посягательств охотников. В 2012 году было опубликовано любопытное исследование: ученые сравнили 4 микробных сообщества — из зоба и задних отделов кишечника гоацина, а также из желудка и заднего отдела кишечника коровы. Так вот, попарное сходство между микрофлорами обнаруживалось в первую очередь в зависимости от места дислокации, а не в зависимости от вида, как вполне можно было бы ожидать, — то есть налицо яркий пример конвергенции в организации экологических сообществ.
Гоацин поедает листья. Фото с сайта aboutwildanimals.com
Интересна и социальная организация этих экзотических птиц. В сезон размножения гоацины разделяются на пары, каждая из которых ревностно охраняет свою территорию, где строит гнездо и откладывает яйца. Вместе с размножающейся парой на этой территории также проживает еще несколько птиц-помощников (возможно, подросших птенцов прошлого года), которые сами не выводят птенцов, но полноценно участвуют во всех заботах, связанных с взращиванием потомства родительской пары. Акустические сигналы, которые птицы производят при коммуникации друг с другом, не слишком мелодичны, но разнообразны и слышны с большого расстояния. В промежутках между сезонами размножения птицы не разделяют территорию и формируют коммуны в сотню особей или больше. Такая общественная организация не так уж редко встречается среди птиц, но для такого крупного вида она всё же довольно необычна.
Но самое удивительное — это птенцы гоацинов. Птенцы появляются чаще всего по двое в гнезде, которое располагается в ветвях дерева прямо над водой. Летать птенцы учатся в промежутке между месяцем и тремя, и первый месяц они полностью зависимы от родителей в смысле питания. Но уже в первые дни после вылупления они способны проделывать поразительный трюк, который позволяет им избежать нападения хищника. Трюк заключается в том, чтобы вовремя выпрыгнуть из гнезда и упасть в воду. Но и в воде полно хищников, так что затем птенцу нужно выбраться из воды и вернуться в родное гнездо, где его снова будут кормить заботливые родители. И он может это сделать совершенно самостоятельно! Птенец подплывает к веткам, которые спускаются к самой воде, цепляется и ползет вверх — при помощи своих задних лапок, клюва... и когтей на пальцах крыла!
На видео можно посмотреть, как птенец гоацина выбирается из воды при помощи своих когтей
Эти когти выглядят точно так же, как на крыльях ранних вымерших предков и родственников птиц (например, у знаменитого археоптерикса) и несомненно свидетельствуют об истории формирования крыла из передних конечностей хватательного типа. Когти сохраняются у гоацинов в течение первых нескольких месяцев жизни, а затем утрачиваются.
Птенец гоацина, ухватившийся за ветку когтями лап и крыльев. Фото с сайта flickr.com/photos/linc-spaulding
На этом месте возникает еще один любопытный вопрос: как это вышло, с точки зрения эволюции, что у гоацинов когти есть, в то время как ни у каких других современных птиц их нет? Раньше считали, что гоацины — это наиболее примитивные птицы, поэтому они сохранили этот древний признак, в то время как прочие птицы произошли от более позднего предка, уже окончательно утратившего когти на крыльях. Однако филогенетические реконструкции опровергают такое предположение. Зоологи более или менее согласны друг с другом по поводу того, что этот отряд обособился достаточно близко к основанию филогенетического дерева птиц, но всё же позднее, чем бескилевые (страусы), курообразные (куры, гуси), а также козодои, стрижи и колибри.
Тогда остается еще два варианта: или гоацины и их предки всё же сохранили этот признак, а другие группы многократно независимо утрачивали его (параллелизм), или когти у гоацинов восстановились после того, как ранее были уже утрачены (реверсия). Вторая гипотеза представляется более вероятной с точки зрения парсимонии (экономии числа событий), и в то же время она нарушает так называемое «правило необратимости эволюции», или закон Долло. Это не единственный случай, реверсии встречаются в разных ветвях эволюционного дерева, и всё же каждый такой случай вызывает удивление. Было бы очень интересно узнать, с одной стороны, какой генетический механизм оказался способен реставрировать уже «заброшенный» модуль развития некоторой структуры организма, а с другой — почему эти события реализовались только в одной-единственной веточке среди огромного разнообразия видов птиц.
Источник: Татьяна Романовская, «Элементы»
