Почему не все птицы летают?

Птицы часто ассоциируются с полетом, но не все из них взмывают в небо. Около 60 видов — менее 1% всех видов птиц — являются нелетающими, в том числе страусы, пингвины и киви. Эти птицы произошли от летающих предков, но утратили способность к полету, приспособившись к жизни на земле или в воде.

Но почему они отказались от полета? Почему не все птицы летают?

Способность летать особенно полезна для того, чтобы спасаться от хищников и преодолевать большие расстояния в поисках пищи и благоприятных условий жизни. Однако полет требует много энергии: птицы сжигают примерно на 75 % больше энергии в день, чем аналогичные по размеру млекопитающие.

«Если полет не является необходимым, птицы могут лучше выживать и размножаться, если они перенаправят эти энергетические инвестиции в другое место», — сообщила Live Science Натали Райт, доцент биологии в Кеньонском колледже в Огайо.

В работе, опубликованной в 2016 году в журнале PNAS, Райт и ее коллеги отметили, что птицы, обитающие на островах, сталкиваясь с небольшим количеством хищников или вообще не сталкиваясь с ними, а также с меньшей конкуренцией за пищу и среду обитания, эволюционируют в сторону бескрылости.

«Если жить на острове, где нет хищников и необходимости мигрировать или преодолевать большие расстояния, для многих видов птиц затраты на полет перевешивают преимущества», — говорит Райт.

Переход к бесполетному существованию приводит к физическим изменениям у птиц. С течением времени грудные мышцы птиц сокращаются. Грудина (грудная кость) с ее центральным гребнем (килем) — местом крепления летательных мышц — также становится меньше, говорит Райт. Кости крыльев — плечевая, локтевая и карпометакарпус — становятся короче и менее прочными, а ноги — длиннее и прочнее в результате адаптации к более наземному образу жизни, добавила она.

Некоторые птицы променяли полет на превосходные способности к плаванию. Пингвины, например, сохранили мышцы и киль для полета, но перепрофилировали их для плавания. «Они используют крылья для полета под водой», — сообщил Live Science по электронной почте Питер Райан, заслуженный профессор орнитологии из Кейптаунского университета в Южной Африке. Нелетающий утка (Pinguinus impennis) также использует свои крылья для передвижения по воде.

По словам Райана, у птиц, которые долгое время были нелетающими, исчезают длинные жесткие перья, необходимые для полета (летные перья). У некоторых видов, таких как киви и атлантида (Atlantisia rogersi), перья тела теряют барбулы — крошечные, похожие на крючки структуры, которые обычно придают им аэродинамичность, — придавая им более пушистый, похожий на мех вид, добавил Райан.

Исследование 2025 года, опубликованное в журнале Evolution, показало, что нелетающие птицы теряют особенности перьев в обратном порядке по сравнению с тем, как они развивались. Авторы исследования также пришли к выводу, что скелетные изменения происходят раньше, чем изменения в оперении, поскольку на рост и поддержание костей требуется гораздо больше энергии, чем на поддержание перьев.

Почему не все птицы летают?
Киви — нелетающие птицы, чьи перья потеряли барбулы — крошечные, похожие на крючки структуры, которые обычно поддерживают аэродинамику птиц. Это придает киви более пушистый, похожий на мех вид. (иллюстрация: Holger Leue via Getty Images).

Хотя сегодня нелетающие птицы — редкость, окаменелости показывают, что несколько тысяч лет назад они были гораздо более распространены и разнообразны, сообщил Live Science по электронной почте Тим Блэкберн, профессор биологии вторжения в Университетском колледже Лондона. Однако с появлением людей и животных, таких как крысы и собаки, эти птицы стали подвергаться нападению хищников.

«Пожертвовав своей способностью подниматься в воздух, они не успели заново развить эту полезную способность», — говорит Блэкберн. Это привело к быстрому вымиранию таких знаковых птиц, как дронт (Raphus cucullatus) на Маврикии, моа в Новой Зеландии и многих других.

Исследование, проведенное в 2020 году в соавторстве с Блэкберном и опубликованное в журнале Science Advances, показало, что сегодня на Земле было бы в четыре раза больше нелетающих видов птиц, если бы не вымирание, вызванное деятельностью человека.

Ферран Сайол, первый автор исследования и научный сотрудник Центра экологических исследований и лесных приложений (CREAF) в Барселоне (Испания), сообщил Live Science по электронной почте, что потеря полета происходила по меньшей мере 150 раз в разных группах птиц на протяжении всей истории эволюции.

«Многие из этих видов процветали на островах без хищников, но исчезли вскоре после прихода человека (из-за прямой охоты или завезенных хищников), из-за чего бескрылость кажется более редким явлением, чем на самом деле», — сказал Сайол.

Нелетающие птицы, существующие сегодня, сталкиваются с серьезными угрозами. Многие из них обитают в небольших популяциях на изолированных островах, что делает их особенно уязвимыми к изменениям окружающей среды, болезням и инвазивным видам. Охрана этих видов требует принятия мер по защите их среды обитания, контролю за хищниками и предотвращению дальнейшего исчезновения.

Понимание эволюции и адаптации нелетающих птиц дает ценные сведения об общих принципах эволюции. Изучение генетических и физиологических изменений, связанных с утратой способности к полету, позволяет ученым лучше понять, как организмы адаптируются к меняющимся условиям окружающей среды. Это знание может быть применено к другим видам, находящимся под угрозой исчезновения, и помочь в разработке эффективных стратегий сохранения.

Кроме того, нелетающие птицы играют важную роль в своих экосистемах. Они могут быть ключевыми распространителями семян, опылителями или хищниками, влияющими на структуру и функционирование сообществ. Их исчезновение может иметь каскадные последствия для всей экосистемы, подчеркивая важность их сохранения.

В заключение, хотя нелетающие птицы составляют лишь небольшую часть всего разнообразия птиц, они представляют собой уникальную и ценную группу организмов. Их эволюция, адаптация и экологическая роль делают их важными объектами для научных исследований и усилий по сохранению. Защита этих видов имеет решающее значение для поддержания биоразнообразия и сохранения здоровья экосистем.

  • Похожие статьи

    Вращающаяся Вселенная: новое решение загадки Хаббла

    С момента открытия расширения Вселенной Эдвином Хабблом в 1929 году учёные столкнулись с необъяснимым парадоксом — разные методы измерения скорости этого расширения дают несовпадающие результаты. Это расхождение, известное как «напряжение Хаббла», может…

    Ученые изменили человеческий глаз, чтобы заставить его увидеть совершенно новый цвет. Он называется «оло».

    Ученые разработали метод, позволяющий взломать человеческий глаз и увидеть совершенно новые цвета, которые находятся за пределами естественного человеческого зрения. С помощью этой техники исследователи позволили пяти людям увидеть новый цвет,…

    Добавить комментарий