Pštrosi se loučí s nebem – Varianta Trinity – Věda

Kdo by neznal afrického pštrosa, největšího žijícího ptáka, nebo jeho australského příbuzného emu? Jejich předek uměl létat, ale zapomněli jak: jejich křídla jsou příliš malá, aby zvedla jejich masivní tělo. Moderní taxonomové zjistili, že emu a pštrosi ztratili schopnost létat nezávisle na sobě. Výpočty molekulárních genetiků však nedokázaly vysvětlit mechanismus tohoto procesu. Cynthia Faux, klinická asistentka na University of Washington College of Veterinary Medicine, a Dr. Daniel J. Field z University of Bath (UK) ukázali, že i přes vnější podobnost emu a pštrosů mechanismus ztráty schopnosti létat v nich různé [1].

Nedávné studie ptačích genomů vedly k revizi fylogeneze (historie vývoje organismů) moderních ptáků (Neornithes). Nyní jsou rozděleni do dvou skupin: běžci Palaeognathae a kýlovité Neognathae (nové patra). Skupina Palaeognathae zase zahrnuje řád létajících tinamiformes (Tinamiformes) a čtyři moderní řády ptáků nadřádu běžci Ratitae: kasuáři (Casuariiformes), kiwiformes (Apterygiformes), nosorožci (Rheiformes), pštrosi (Struthioniformes) s pštrosy samostatná pobočka.

Mezi Ratitae patřili také vyhynulí nelétaví novozélandští moas a madagaskarští apiornis. Běžci mají mezi sebou složité rodinné vztahy (obr. 1). Podle genomické evoluce měl společný předek všech paleognátů relativně malé tělo a uměl létat. Tinamu si tuto schopnost ponechal, ale běžci ji ztratili, a to se stalo více než jednou.

Struktura kostry a chování emu a pštrosa jsou podobné, takže je přirozené předpokládat, že mechanismus ztráty letu byl v obou případech stejný. Aby zjistily, zda je tomu skutečně tak, Cynthia Fox a Danielle Field zkoumaly rychlost růstu těla a křídel u 34 embryí afrických pštrosů. Struthio velbloud a emu Dromaius novaehollandiae (vejce získali z pštrosí farmy), 25 embryí kuřete domácího Gallus Gallus Plemeno White Leghorn a 8 embryí Crested Tinamou Eudromie elegáni – poskytli je zaměstnanci zoologické zahrady v El Pasu (Texas). Kuřata jsou novorozenci, mají kýl, ale špatně létají. Chocholatý tinamous je velikostí a letovou výkonností srovnatelný s kuřaty.

Těla embryí rostla různou rychlostí. U pštrosa to bylo největší; Embryo emu roste rychleji než kuře, ale pomaleji než tinamu a pštros. Vývoj emu však trvá déle, a proto je mládě emu větší velikosti než mládě nebo mládě tinamu. Jediné, co je větší než on, je pštrosí mládě, které ve vejci roste nejen dlouho, ale i rychle.

Stejně jako tělo i křídla létajících ptáků – kuřat a tinamous – rostou přibližně stejnou rychlostí (obr. 2). Pštros za nimi prakticky nezaostává, ale emu má výrazně nižší rychlost růstu křídel. Pokud vezmeme rychlost růstu křídel kuřecího embrya za jednu, u pštrosa bude toto číslo o 9 % vyšší, u tinamou o 34 % vyšší au emu o 64 % nižší (obr. 2). Absolutní velikost křídel mláďat emu je přibližně stejná jako u mláďat tinamou a mláďat, ale pouze kvůli dlouhé inkubační době. Schopnost létat nezávisí na absolutní délce křídel, ale na jejich velikosti vzhledem k velikosti těla. Poměr parametrů těla a křídel u mláděte Tinamou je přibližně stejný jako u mláděte (obr. 3). Emu má velké tělo a malá křídla. Křídla afrického pštrosa, i když rychle rostou, zaostávají za růstem těla a nemohou ho zvednout.

Malý předek emu a pštrosů špatně létal. V tomto případě si musíte zajistit svou existenci na zemi a jednou z možných cest je zvětšení tělesné velikosti. Navíc velcí ptáci žijí déle a snáze snášejí hlad.

Embrya Emu rostou velmi pomalu. Vědci navrhli, že malému předchůdci emu a kasuára se téměř přestala vyvíjet křídla, díky čemuž jeho potomci dokázali zvětšit velikost těla. Odmítnutí pozdějších fází vývoje určitých částí těla (v tomto případě křídel) se nazývá pedomorfóza.

Podobně odmítl létat i galapágský nelétavý kormorán. Phalacrocorax harrisi, a vyhynulý křovík Štěpánův Traversie lyalli Tito ptáci jsou větší než jejich příbuzní a jejich křídla jsou v poměru k tělu malá. Předpokládá se, že paedomorfóza dala vzniknout nelétavému dodo, nyní vyhynulému: Mauriciu Raphus cucullatus a poustevník dodo Pezophaps osamělý, stejně jako moderní rod parníkových kachen Tachyeres spp.

U afrických pštrosů je situace jiná. Prodloužili dobu růstu těla a křídel, aniž by snížili rychlost procesu, dokonce ji zvýšili; a to jsou známky dalšího vývojového mechanismu, peramorfózy – přidávání nových vývojových stádií ke stávajícím. Pštrosi se nevzdali křídel, příliš velké tělo jim bránilo vznést se do vzduchu. Moderní pštrosi používají svá křídla k vystavování v období páření.

Pokud by společný předek emu a pštrosů ztratil schopnost létat, jejich přední končetiny by se vyvíjely stejně. Protože se tak neděje, zapomněli, jak létat nezávisle na sobě.

Vědci prokázali, že „nestálost“ pštrosů a emu má jinou povahu a vnější podobnost je způsobena podobným životním stylem. Tyto studie jsou důležité pro pochopení konvergentní evoluce, ale práce v tomto směru ještě není dokončena. Cynthia Fox a Danielle Field by rády studovaly embryonální vývoj dalších druhů ptáků nadřádu běžci, žijících i vyhynulých, a doufají, že budou mít příležitost ve výzkumu pokračovat.

Natálie Řezníková

Viz také:

• Geny spánku a snů (31.01.2017)
• Je čas zakázat testování na zvířatech! (17.05.2016)
• Zombie geny čichových receptorů (04.07.2017)
• Zebřičky vytlačily v biomedicíně myši a ovocné mušky (27.02.2018)
• Exponáty zoologického muzea Moskevské státní univerzity začaly mluvit jazykem genů (15.01.2019)
• Člověk a jeho mikrobiom. Úryvek z knihy (20.09.2016)
• Chromozomy babičky hroznýše (29.08.2017)
• Tři samci a jedna inverze (08.12.2015)
• The Path to Five-Fingeredness (20.06.2017)

Amur.life šel na návštěvu a viděl, jak ptáci žijí, co jedí, a také zjistil, proč emu není pštros.

Běží všude kolem

Výstřední Australané Emma a Emik se narodili v Blagověščensku, v dubnu jim bylo jedno. Přesně před rokem si rodina odebrala 8 vajec, ze kterých se vylíhlo pět miminek, ale přežila jen tři. V prosinci rodina přišla o jednoho emu – zlomil si nohu a nepřežil.

Nyní jsou spolu aktivní dva náctiletí ptáčci – Emik a Emma. Zimu přečkali v klidu a v dubnu byli opět vypuštěni z teplého výběhu, ve kterém zimovali od listopadu. Již nyní se ptáci prohánějí kolem místa, vytahují cibuli a cákají v kalužích.

„Jsou tak aktivní: jakmile otevřete závoru, vyběhnou a rozběhnou se po celé oblasti. Ve volné přírodě dokážou zrychlit až na 50 kilometrů za hodinu, ale v naší oblasti se tuším řítí rychlostí 20-30 kilometrů. Jsou velmi aktivní, potřebují všude lézt, hledat, zkoušet. Včera jsme je pustili ven na procházku a ony otrhaly všechnu cibuli na záhonech!“ – říká Alexander Stateshin.

Není jasné jakého pohlaví

Jak poznamenávají majitelé neobvyklých ptáků, o chovu pštrosů je málo informací a chovatelé se v mnoha ohledech učí z vlastních chyb. Ptáci jsou nenároční na chov, ale někdy lidem stále chybí zkušenosti.

Exotičtí ptáci jsou krmeni v podstatě stejným způsobem jako kuřata. Emma a Emik denně snědí asi 1,5 kilogramu jídla. Také rádi jedí jablka, mrkev a zeleninu. Rodina zatím ptáčky pouze studuje, ale do budoucna nevylučuje možnost jejich chovu na prodej.

„Pták je nenáročný.“ Jediným problémem je chov. Začínají se rozmnožovat ve třetím roce po narození. Vejce začínají snášet od listopadu do února, za sezónu se vylíhne 10 až 25 vajec. Mimochodem, vejce vylíhne otec, v tomto období je lepší se k němu nepřibližovat. To znamená, že pokud slepice a kachny snášejí vejce v teple kdykoli během roku, pak emu ne. Naši jsou ještě malí, tak jsme se rozhodli chovat víc ptáků, aby byla jiná krev,“ říká Olga.

Rodina doufá, že brzy zjistí přesné pohlaví Emika a Emmy. Jak pár řekl, bylo obtížné pojmenovat exotické ptáky, protože ani zkušení chovatelé nedokážou rozlišit samice od samců. Jeden z ptáků je určitě samec a druhý stále vyvolává otázky, s největší pravděpodobností je to dívka, ale zatím jsou to jen domněnky. Pohlaví emu poznáte pouze podle zvuků.

„Doufáme, že to bude holčička a kluk. Určitě je tam kluk, vydává chrochtání. Zhruba rok a tři měsíce zjišťujeme přesně pohlaví každého, pokud je jedním z nich dívka, bude vydávat zvuky bubnů. To je hlavní parametr pro určení pohlaví,“ vysvětlují majitelé ptáků.

Olga přiznává, že ptáci reagují na všechna zvířata, ale hlavně nemají rádi kočky. To jsou ty, které mají nejživější reakci. A k lidem se chovají umírněně, uznávají „své“ a nepanikaří před nimi.

„Teď ptáci dospívají, jejich opeření se mění. Milují běhání a pronásledování koček. Dokonce i teď, když je vidí, začínají být nervózní. Jejich zrak je vynikající: i když koutkem oka zahlédnou kočku, spěchají k ní! V létě se se psy celý den pobíhají, do výběhu je nedostanete, dokud nezaklepete na krmítko, a to se ne vždy podaří,“ říká s úsměvem Olga.

Emu objevovat svět

Loni v listopadu si rodina objednala ze školky další vejce pro chov další generace emu. Vejce byla několik měsíců uchovávána v inkubátoru. A letos na jaře přibyl do rodiny další přírůstek – narodila se dvě mláďata. Jeden se narodil 20. dubna a druhý 22. dubna. Nyní děti žijí v domě a aktivně objevují svět. Budou se stěhovat do výběhu blíže k létu. Rodina sdílela záběry rodícího se emu ve zrychleném tříhodinovém videu.

„Když velcí ptáci uvidí malého, je jasné, že jsou vzrušení, začnou se mírně třást. Neubytujeme je spolu, budou s námi žít odděleně, protože je možná nepřijmou,“ říká Alexander.

Mláďata rostou velmi rychle, přidávají centimetr za den.

Olga přiznává, že z komunikace se pštrosy má velkou radost. Ke každému se prý chová jako k vlastnímu dítěti.

„Jsou tak roztomilí, tak už rodinní, jeden z nich.“ Šíleně je milujeme! Je tak zajímavé sledovat, jak rostou a mění se. Odjela jsem na pár dní, vrátila se a už se změnili, dospěli,“ říká Olga.

Ptáci brzy nepřinesou své potomky. Dívky začínají klást vajíčka ve dvou letech a samci pohlavně dospívají ve třech letech. Často jsou první vejce prázdná. Proto Olga a Alexander objednávají vajíčka ze školek.

Proč emu nejsou pštrosi

V 1980. století byli emu klasifikováni jako zvířata podobná pštrosům. A v XNUMX. letech vědci změnili názor.

„Emu je pták z řádu kasuárů, druhý největší nelétavý pták po pštrovi. Ale vzhledem k tomu, že tito ptáci připomínají obyčejného pštrosa, v Rusku zůstali emu. Proto nás neuráží, když se našim dětem říká pštrosi, i když tomu tak není. Od afrických se liší jak velikostí, tak tlapkami. Emu má na každé noze tři prsty se třemi falangami, na rozdíl od pštrosa, který má dva prsty na každé noze,“ vysvětlili chovatelé.

Při používání materiálů je vyžadován aktivní indexovaný hypertextový odkaz na web AMUR.LIFE.