Зоология / Общая зоология / Дольник В. Р., козлов М.А. Зоология. Хордовые

282 Класс Птицы

следующее: ДНК — это нитевидная дезоксирибонуклеино­ вая кислота, содержащаяся в ядре клетки и переходящая по наследству от родителей к потомству. На ней, как на магнитной ленте, четырехбуквенным кодом записаны ко­ манды, управляющие построением организма и его функ­ ционированием. Образно говоря, ДНК несет на себе опре­ деленный текст; от слова ген его называют геномом. Не­ зависимая эволюция двух видов, разошедшихся от общего предка, сопровождается постепенным изменением этих ко­ манд, разным у каждого из видов. ДНК можно извлечь из ядра клетки, нарезать на куски и смешать с другой ДНК. Есть фермент, который заставляет те части двух ДНК, на которых текст совпадает, слипнуться (гибриди­ зироваться). Если смешать ДНК, взятые от двух особей одного вида, то они слипнутся почти на 100%, так как тексты их совпадают. Но если взять и смешать ДНК от двух дочерних видов, то какие-то куски не слипнутся, а именно те, команды на которых не совпадают. Можно ожидать, что чем дальше разошлись в своей эволюции два вида или чем дольше они существовали раздельно, тем больше будет процент неслипшейся ДНК при их гибри­ дизации.

Ill Гибридизация ДНК, таким образом, дает нам меру генетического сходства или несходства двух видов. (При этом их морфологическое сходство может быть внешне значительным или же, наоборот, небольшим.)

ШГибридизация ДНК птиц. Гибридизируя ДНК двух видов птиц, можно выяснить, насколько они родственны между собой. Чем больше процент соединившейся ДНК, тем ближе родство между видами, и, наоборот, чем меньше процент совпавшей ДНК, тем менее родственны сравни­ ваемые виды птиц.

ШСравнив таким способом ДНК очень многих видов

птиц, ученые установили степень родства между ними и построили древовидную схему родственных связей между главными группами птиц, изображенную на рис. 197, 198 в форме ветвей, последовательно делящихся надвое. Точка разделения линии на две сестринские ветви отражает то самое позднее время, когда предки двух групп не отлича­ лись по ДНК, т. е. были одним видом. После разделения ДНК в обеих группах изменялись независимо, и поэтому постепенно в ДНК сестринских ветвей накапливалось все больше различий, и можно считать, что нарисованная

учеными схема отражает не только родственные связи между группами птиц, но и последовательность их отделения друг от друга, т. е. филогенез.

Ш Зная (по палеонтологическим данным), когда раз­ делились некоторые группы, можно даже приблизи­ тельно оценить, за какой промежуток времени разли­ чия между ДНК достигают 1% . Оказалось, например, что у страусов это занимает 4,7 млн лет. Если принять этот масштаб времени, то первое ветвление, изобра­ женное на схеме, произошло приблизительно 130 млн лет назад.

Ш Картина филогенеза птиц, полученная новым мето­ дом — гибридизацией ДНК, в целом подтвердила пред­ ставления о родственных связях между семействами и отрядами современных птиц, составленных на основании изучения морфологии птиц. Лишь в отдельных случаях оказалось, что некоторые группы сближались ошибочно на основании не родства, а сходства. Например, питаю­ щиеся падалью грифы Нового Света казались родственны­ ми тоже питающимся падалью грифам Старого Света. И тех, и других относили к Ястребообразным. Оказалось, что в отношении вторых это верно, а грифы Нового Света родственны аистам.

Ц] Филогенез птиц согласно гибридизации ДНК. Ес­ ли вы хотите проследить филогенез птиц по дендрограм­ ме на рис. 197 и 198, нужно научиться ее «читать». Вер­ тикальная ось дендрограммы отражает степень несходст­ ва (в процентах); оно нарастает сверху вниз. В то же время это — и ось времени (современность находится вверху, а чем ниже, тем древнее). При ветвлении цифра показы­ вает процент несходства ДНК между сестринскими груп­ пами в наше время. Горизонтальная ось условно отражает меру эволюционной продвинутости группы (чем правее, тем продвинутее). Уровень ветвления соответствует вре­ мени, когда предковый вид птиц разделился на два сест­ ринских.

Щ Согласно результатам гибридизации ДНК, филоге­ нез современных птиц происходил в следующем порядке. Сначала отделилась ветвь, приведшая впоследствии к об­ разованию уже знакомых нам отрядов страусообразных, тинамуобразных, курообразных и гусеобразных. Позднее эта ветвь разделилась на предков страусообразных и ти­ намуобразных, с одной стороны, и на предков курообраз-

284 Класс Птицы

ных и гусеобразных, с другой стороны. Еще позднее предки страусообразных и тинамуобразных разошлись, а в другой ветви предки гусеобразных отделились от предков куро­ образных. Потом от курообразных отделилась еще одна ветвь, давшая современных краксов и большеногих кур. По большой степени несходства с остальными курообразными они выделены на схеме в отдельный отряд птиц, что не столь важно.

ШТеперь вернемся по схеме вниз и обратимся к другой ветви филогенеза. Первыми от нее отделились трехперст­ кообразные (это небольших размеров наземные птицы, и их родственные связи всегда были неясны), а затем отдели­ лась веточка, развитие которой привело к образованию дятлообразных — птиц, ведущих древесный образ жизни. (Традиционно считали, что эта группа родственна воро­ бьинообразным, и что она возникла поздно, но оказалось, что это не так.)

ШВслед за этим от общего ствола отделился предок,

давший впоследствии начало пяти родственным между собой ветвям сухопутных, преимущественно лесных птиц, с двумя из которых вы уже знакомы (удодообразные и ракшеобразные), а три обитают в тропиках (якамарообразные, птиценосорогообразные и трогонообразные). Рань­ ше якамарообразных (якамар и пуховок) относили к дят­ лообразным, но оказалось, что они более родственны груп­ пам, названным выше.

ШВслед за этим от той же точки ветвления последо­ вательно отделились три ветви сухопутных, преимущест­ венно лесных птиц — птицемышеобразных (это неболь­ шие африканские птички), кукушкообразных (с предста­ вителем которых — кукушкой — вы знакомы) и попугае­ образных (тропические птицы, которых все так или иначе знают).

ШВслед за попугаеобразными отделился предок, давший впоследствии начало двум сестринским группам,

вкаждой из которых по 4 отряда птиц. Первая группа включает сухопутных стрижеобразных (вы знаете одного представителя — стрижа), колибриобразных, туракообразных (это — небольшие тропические птицы) и совооб-

разных, с которыми вы уже знакомились. Оказалось, что козодоеобразные настолько родственны совам (раз­ личие равно 19%), что могут быть объединены в один отряд.

ШВторая группа отрядов состоит из сухопутных го­ лубеобразных (вам знакомых по голубю), журавлеобразных (обширной группе, на схеме обозначенной как аистообраз­ ные) и воробьинообразных. Обратите внимание, что в про­ тивоположность тому, как думали раньше, предок воро­ бьинообразных отделился от остальных птиц давно (90— 100 млн лет назад).

111 Обратимся теперь к обширной группе аистообраз­ ных. Она включает в себя 9 отрядов традиционно, на основании морфологических различий, считающихся само­ стоятельными. Их родственные связи показаны на второй схеме (рис. 198). Сначала от общего для всех предка от­ делился вид, давший впоследствии начало ветви ржанко­ образных.

ШПозднее от общей для рассматриваемых птиц ветви

отделился предок знакомых вам дневных хищных птиц — ястребообразных.

Ш Дальнейший филогенез можно сравнить с отделе­ нием ветвей от как бы общего ствола, идущего на схеме направо. Первыми от него отделились предки поганкооб­ разных, после них — предок отряда веслоногих, а после него — предок отряда собственно аистообразных (в тра­ диционном понимании). Наконец, позднее всех (около 50 млн лет назад) отделились предки пингвинообразных, гагарообразных и буревестникообразных.

Ш Отряд веслоногих (в классическом понимании), в который относили птиц, у которых все четыре пальца соединены перепонкой, оказался на поверку сборным. Его близкородственное ядро образуют фаэтоновые, олушевые, змеешейковые и баклановые; два же других се­ мейства — пеликановые и фрегатовые — им не родствен­ ны. Пеликановые более родственны аистовым, а фрегато­ вые — пингвинообразным, гагарообразным и буревестни­ кообразным.

Ш Наконец, отряд фламингообразных генетически ока­ зался в пределах отряда аистообразных, что соответствует представлениям морфологов, долгое время споривших

оего родственных связях.

ШМы видим, что самые большие расхождения между

классическими представлениями и результатами гибриди­ зации ДНК обнаружились среди отрядов птиц, добываю­ щих пищу в воде. Считалось, что на приспособление к плаванию и нырянию уходит много времени, и поэтому

286 Класс Птицы

все эти отряды должны были возникнуть давно. Теперь этот взгляд можно поставить под сомнение.

Мы убедились, что применение нового метода по­ зволило связать между собой «ниточки от воздушных шариков», о которых мы говорили вначале. Главное до­ стижение этого метода — исправление ошибок, устране­ ние из группы тех, кто попал туда не по родству, а по сходству.

Ш Мы привели филогению птиц, как ее дает гибри­ дизация ДНК, не как окончательное решение вопроса, и ее не нужно запоминать. Она приведена в учебнике как при­ мер новейшего этапа развития науки, чтобы показать, что для выяснения происхождения тех групп животных, ко­ торые плохо сохраняются в ископаемом виде, можно найти новые пути, позволяющие продвигаться вперед.

1. Почему отсутствие ископаемых остатков птиц затрудняет

?изучение их филогенеза? 2. Что могут дать новые биохимиче­ ские методы установления родства для выяснения филогенеза птиц?

§32. РОЛЬ ПТИЦ В ПРИРОДЕ И ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Значение птиц в природе. Птицы заселили весь земной шар. Они живут в тундре, лесах, степях, пустынях, горах, на болотах, реках, озерах и в открытом море. Они деятель­ ны круглый год и, перелетая на любые расстояния, оказы­ ваются везде, где хоть на какое-то время появляется пища. Птиц на земле примерно в 20 раз больше, чем людей. Они включены во многие пищевые сети как потребители растений (особенно их плодов и семян), водных и наземных беспозвоночных (особенно насекомых), мелких и средних размеров позвоночных животных, а также как пищевые объекты для многих рептилий, других птиц и зверей.

Ш Птицы служат хозяевами для паразитических животных, причем многих из них расселяют, благодаря своей подвижности и перелетам. Особенно велика роль птиц в расселении растений, приносящих съедобные пло­ ды, и в контроле численности насекомых. Рыбоядные пти­

цы, поедая в первую очередь ослабленных рыб, имеют для них санитарное значение. Санитарами являются и птицы, питающиеся падалью. Помет птиц удобряет скалы, почву и водоемы.

Значение птиц для человека. Когда-то дикие птицы, их яйца и перья имели большое значение для человека. Он охотился на многие виды птиц — от страуса до зябли­ ка, но особенно важной была охота на гусеобразных и ку­ риных.

Щ Многие северные и островные народы без птиц не могли бы существовать. Теперь, когда осталось всего по 20 диких птиц на человека, охоту на них следует признать вредным пережитком прошлого. Роль домашних птиц в питании человека по-прежнему велика.

Значение диких птиц как регуляторов численности на­ секомых, наносящих ущерб в лесах, садах и на полях, незаметное, но очень большое. Так, всего несколько синиц могут содержать сад в полном порядке. Эта роль птиц в будущем может возрасти по мере выработки комплексных биологических мер защиты растений.

Роль хищных птиц в истреблении вредящих полям и пе­ реносящих чуму грызунов нам тоже не бросается в глаза, но, в действительности, она очень велика.

Наконец, представьте себе на минуту мир без этих красивых, ярких, веселых и шумных созданий. Даже город без птиц представить невозможно. Птицы имеют для нас огромное эстетическое значение, они поднимают настро­ ение и учат видеть прекрасное, поэтому во многих странах сотни тысяч людей объединяются в общества любителей птиц.

Охрана птиц. Птицы так заметны, потому что они привыкли жить, никого не боясь. Даже охотники с их оружием сумели истребить немного видов птиц, в основном нелетающих или живущих на островах. Единственное, против чего птицам трудно устоять, это — уничтожение их среды обитания.

Это — вырубка лесов, сплошная распашка земель под монокультуры, осушение болот, строительство каскадов

288 Класс Птицы

гидроэлектростанций на равнинных реках, отравление водоемов промышленными отходами, а почвы и вод — удоб­ рениями и обработка лесов и полей ядохимикатами.

В результате этой все возрастающей деятельности че­ ловека численность многих видов птиц падает, а некоторые (особенно островные птицы, хищники и журавли) стреми­ тельно вымирают. Если ничего не предпринимать, скоро мы останемся с одними воронами, голубями и воробьями — им всякая человеческая деятельность идет на пользу. Ре­ зультаты катастроф, вызванные человеком, непоправимы: каждый вымерший вид живых организмов уже никогда не появится, что ни делай. Конечно, когда-нибудь из уце­ левших видов птиц возникнут какие-то новые, но это будет через миллионы лет. Вот почему так много людей в мире стремятся спасти птиц, наряду с другими животными. Тем самым они стремятся спасти и нас: ведь птицы — надеж­ ный показатель состояния среды. Если в этой среде сегодня вымирают птицы, значит, завтра начнем вымирать и мы. Нет никакого противоречия между охраной животных и растений на земле и заботой о благе человечества. Это одно и то же, если смотреть дальше кончика своего носа, своих сиюминутных выгод.

Для охраны птиц создано много законов, написаны Крас­ ные книги. Например, закон об охране животного мира в нашей стране запрещает убивать певчих птиц и разорять их гнезда; закон защищает хищных птиц; закон ограничи­ вает охоту, особенно в сезон размножения животных; наша страна заключила со многими странами соглашения об охра­ не перелетных птиц.

Все это очень нужно, но главное — это сохранение или восстановление среды обитания птиц.

Отчасти эту роль играют заповедники и заказники, но еще более важно повсеместно сохранять каждый малень­ кий клочок естественной среды. Даже в большом городе на маленьком, никому не нужном озерке, покрытом водной растительностью, могут гнездиться лебеди, лысухи, ка­ мышовки, отдыхать утки и чайки. В оставшихся вокруг опор высоковольтных линий кустах могут гнездиться многие виды птиц. Нераспаханные заброшенные земли

Птицеводство 289

тоже нужны птицам. Вопреки практике лесоводов, стре­ мящихся вырубить в лесу все, кроме ценных пород де­ ревьев, нужно сохранять разнообразие лесной раститель­ ности, в том числе старые, дуплистые и сломанные бурей деревья.

Борьбу за сохранение разнообразия природы нужно вес­ ти в каждом месте коллективно.

Наконец, каждый сам может что-то сделать, развеши­ вая искусственные гнездовья, подкармливая птиц зимой, и, главное, не применяя в своем саду и огороде ядохими­ каты без оглядки на все живое. Чуть меньший урожай яблок, в которых иногда встречаются гусеницы, полезнее для птиц и вас самих, по сравнению с большим урожаем яблок, протравленных ядохимикатами.

Ш В нашей стране создано орнитологическое общество (любителей птиц), которое насчитывает пока всего лишь 3 тыс человек. Что они могут сделать? Почти ничего. Объединяйтесь в школах, создавайте свои отдельные об­ щества — и нас будут миллионы. Так мы лучше всего поможем птицам, а себе — на всю жизнь, чем бы мы ни занимались, обеспечим естественную для человека радость общения с ними.

1. Каково значение птиц в природе и для человека? 2. Как

?привлечь птиц на поля, в сады, леса и парки? 3. Что сделали вы и ваши товарищи для охраны и привлечения птиц? 4. Почему в настоящее время численность многих видов птиц уменьшается? 5. Почему воробьи, вороны, голуби становятся многочисленны­ ми? 6. Почему нужно охранять птиц, особенно хищных? 7. Как поддерживать жизнь птиц в холодную и снежную зиму? 8. Со­ ставьте сети питания, включив в них известных вам хищных, насекомоядных и зерноядных птиц.

§33. ПТИЦЕВОДСТВО

Одомашнивание птиц. Человек постоянно нуждается

вбелковой пище животного происхождения. Хоть поне­ многу, но ее нужно съедать ежедневно, потому что белки

внашем организме (в отличие от жиров) впрок не запа­ саются. Чтобы удовлетворить эту потребность, человек не­

290 Класс Птицы

сколько тысяч лет назад начал одомашнивать разные виды птиц. Птица удобна тем, что она небольшая, ее можно съесть быстро, не придумывая способы сохранения мяса, неизбежные при заготовке мяса крупного рогатого скота. Еще более важно, что птиц можно вообще не убивать, а съедать их яйца. Яйца содержат все, что нужно человеку, и могут храниться сами по себе 1—2 месяца. Они — го­ товые консервы.

Но далеко не все птицы годятся для получения яиц. У многих из них — гагар, буревестников, аистообразных, дневных хищников, журавлеообразных, ржанкообразных, голубей — число яиц в кладке вполне определенное: от­ считывается, сколько яиц прошло через яйцевод. Если, например, у кулика забирать яйца из гнезда во время откладки, он дополнительных яиц не снесет. Иное дело курообразные, гусеобразные и дятлообразные. У них самка оценивает величину кладки по числу яиц в гнезде, поэтому если у нее отбирать яйца во время откладки, она снесет еще. Отбирая яйца во время откладки, от дикой птицы можно получить в 2—4 раза больше яиц, чем содержит полная кладка. Вот из таких видов птиц (сохраняя для размножения самых плодовитых) можно со временем со­

деек, в Японии — перепелов) и гусеобразных — уток и гу­ сей в Евразии.

Для других целей — почтовых и спортивных — был одомашнен сизый голубь, а позднее (для души) одомаш­ нили павлинов, канареек, волнистых попугайчиков и ткачиков. Охотничьих птиц — соколов, беркутов, ястребов — нельзя назвать одомашненными, так как массово разво­ дить в неволе человек их не научился, поэтому и искус­ ственного отбора проводить не мог. Много видов птиц приручал человек, а потом забывал, как это делать. В Древ­ ней Руси, например, журавлей использовали, чтобы пасти гусей; много полудомашних птиц было в Древнем Египте (рис. 199).

Гуси и утки дают сравнительно мало яиц, но выгодны