V současné době na Zemi žije asi jedenáct tisíc ptačích druhů. Jsou přitom neuvěřitelně rozmanité barvami, tvarem těla i způsobem života. Podle nového výzkumu změny, které odstartovaly tuto pestrost, proběhly hned po dopadu asteroidu, jenž zničil dinosaury.
Když před 66 miliony lety narazil do země obrovský asteroid, znamenalo to konec éry dinosaurů. Ale současně to představovalo začátek věku ptáků. Že se tohle „velké nahrazení“ opravdu odehrálo, se ví velmi dobře z fosilních záznamů. Ale jak přesně to vypadalo, bylo doposud nejasné. Vědci z Michiganské univerzity teď tento příběh popsali na základě změn v ptačích genech.
Autoři studie tvrdí, že současná neuvěřitelná rozmanitost a barevnost ptáků má kořeny právě už v době po dopadu asteroidu. Jak na to přišli? Zkoumali evoluční vývoj všech hlavních skupin ptáků a našli v jejich DNA důkazy o „genomických fosiliích“. Tak označují stopy po důležitých evolučních změnách, díky nimž se ptáci vyvinuli do nesmírně rozmanitých jedenácti tisíc druhů dneška.
„Studiem DNA žijících ptáků se můžeme pokusit odhalit genetické změny, které proběhly právě po jedné z nejdůležitějších událostí v historii Země,“ uvedl hlavní autor práce Jake Berv. „Vypadá to, že podpis těchto událostí se otiskl do genomů přeživších způsobem, který můžeme zjistit i o desítky milionů let později.“
Genetické změny napříč miliony generací
Vědci zjistili, že masové vymírání vyvolalo změny ve složení nukleotidů v DNA ptáků. Zjistili také, že tyto změny zřejmě souvisejí se způsobem, jakým se ptáci vyvíjejí jako mláďata, s jejich velikostí v dospělosti a s jejich metabolismem.
Například v období přibližně tří až pěti milionů let po masovém vymírání měly přeživší linie ptáků tendenci ke vzniku spíše menších tělesných rozměrů. Změnil se ale také způsob jejich vývoje v mládí: poněkud překvapivě v té době přibývalo ptačích druhů, jež po narození potřebovaly rodiče, aby přežily.
„Zjistili jsme, že velikost těla dospělého jedince a vzorce vývoje před vylíhnutím jsou dva důležité rysy biologie ptáků, které můžeme spojit s genetickými změnami, které jsme pozorovali,“ doplnil Berv.
Výzkumníci v rámci této studie museli překonat jeden z největších problémů, který evoluční biologie řeší. A tím je určení vztahů mezi hlavními skupinami ptáků. V posledních dvou desítkách let se to ale výrazně zlepšilo, hlavně díky výraznému pokroku v genomických technikách. V tomto konkrétním případě jim pomohl nový program, který umožnil přesnější sledování složení DNA v čase a napříč různými větvemi stromu života.
Díky němu dokázali popsat, že většina důležitých změn proběhla hned v prvních pěti milionech let po planetární katastrofě. Tehdy byl zjevně největší tlak na to, aby se ptáci přizpůsobili. „Jedná se o důležitý doklad genetických změn, o kterých se domníváme, že je můžeme spojit s událostí masového vymírání,“ řekl Berv. „Pokud je nám známo, změny ve složení DNA nebyly dosud s masovým vymíráním na konci křídy takto jasně spojeny,“ dodal.
