Un studiu doboară ideea că ciocurile păsărilor sunt întotdeauna adaptate la dieta lor

Guillermo Navalón este un paleontolog care studiază fosilele mezozoice. La situl Las Hoyas, în Cuenca, au fost găsite rămășițe ale primelor păsări care au existat, corespunzătoare acestei perioade. Pentru a cunoaște modul în care aceste păsări se încadrează în ecosistemul timpuriu și, astfel, să înțeleagă relația dintre păsările moderne și dinozauri, el și tovarășii săi trebuie mai întâi să afle ce au mâncat. Există puține indicii, dar inițial s-au gândit că forma vârfului ar putea fi una dintre cele mai bune.

este

MAI MULTE INFORMATII

Planul său s-a bazat pe „o idee care s-a avut de la Darwin”, potrivit Navalón: că ciocurile păsărilor sunt exact adaptate fiecărui mod de hrănire, datorită selecției naturale. „Axioma respectivă plutește în imaginația colectivă a paleontologilor și o înghițim complet. Am fost convinși că putem dezvolta un instrument pentru a deduce ecologia fiecărei păsări după forma ciocului ei ”, spune el. Ei nu au avut dreptate.

Nu că Charles Darwin a greșit. Cintezele pe care tatăl evoluției le-a observat în Insulele Galapagos au ciocuri optimizate pentru modul lor de hrănire. De exemplu, puii cu cele mai groase ciocuri mănâncă semințe sau gândaci greu de fisurat. În cercetările ulterioare, biologii Universității Princeton Rosemary și Peter Grant au arătat că, pentru aceste păsări extrem de specializate, chiar și o abatere de un milimetru de lungimea sau adâncimea optimă a ciocului poate duce la înfometare în lunile de lipsă.

Eroarea oamenilor de știință a fost să presupună că acest grad de adaptare anatomică la dietă era generalizabil pentru toate păsările. „Cintezele lui Darwin sunt mai degrabă excepția decât regula”, mărturisește Navalón, care se află în ultimul an de doctorat la Universitatea din Bristol (Regatul Unit) și la Universitatea Autonomă din Madrid. El și colegii din Spania, Marea Britanie și Statele Unite au analizat vârful a 176 de specii aviare neextinse din grupuri foarte variate. Studiul lor este publicat în cel mai recent număr al revistei științifice Evolution.

Echipa a constatat că, deși există o corelație generală între profilul ciocului și ecologia păsărilor - ce mănâncă și cum o mănâncă - veriga este slabă. Atât de mult, încât dieta reprezintă doar 12% din variația anatomică observată între ciocurile păsărilor care trăiesc astăzi. „Deoarece mâinile lor sunt integrate în aripi, ei folosesc ciocul practic pentru orice”, spune Navalón. Este instrumentul cu care se îngrijesc, cu care își construiesc cuiburi, cu care cântă și uneori cu care se luptă. Pentru unele specii, ciocul are funcții suplimentare foarte specifice, cum ar fi tucanii, care îl folosesc pentru a-și regla temperatura corpului.

Departe de a fi un exemplu de „carte” de adaptare, evoluția ciocului este un proces dezordonat care se rezolvă de obicei pe termen mediu

Selecția naturală favorizează caracteristicile care sporesc supraviețuirea și reproducerea. Deși hrănirea este, fără îndoială, importantă, pentru unele grupuri de păsări, alte presiuni selective sunt chiar mai puternice, atât de mult încât împing evoluția ciocului către forme care nu sunt deloc eficiente de consumat. Puffinul Atlantic (Fratercula artica), de exemplu, se hrănește aproape exclusiv cu pești. Cu toate acestea, factura lor scurtă și profundă nu seamănă deloc cu structurile ascuțite care caracterizează alte specii piscivore. Acest lucru se datorează faptului că îl folosesc și ca „steag” pentru a recunoaște alți indivizi, explică Navalón și, de asemenea, pentru a săpa vizuini.

Departe de a fi un exemplu de „carte” de adaptare, oamenii de știință au descoperit că evoluția ciocului este un proces dezordonat, implicând multe presiuni selective care sunt de obicei rezolvate undeva între ele. De fapt, cea mai abundentă formă de cioc dintre păsări, dintre toate cele pe care le-au studiat, este cea a unui cioc drept și subțire, de lungime medie, util pentru deparazitare, dar și pentru ridicarea obiectelor de pe sol și mâncarea unei varietăți de alimente . Este cuțitul elvețian al vârfurilor.

Capete modulare

„Acesta este un studiu de bună calitate”, spune Arkhat Abzhanov, biolog la Imperial College din Londra care nu este implicat în cercetare. Abzhanov observă că păsările se pot adapta la o dietă specializată prin alte mijloace decât evoluția ciocului. Papagalii, de exemplu, au dezvoltat mușchi unici în cap, care măresc puterea mușcăturilor, iar corbii afișează o inteligență care le permite comportamente de hrănire foarte sofisticate.

Principala critică a lui Abzhanov este că analiza se bazează pe o proiecție bidimensională a profilului fiecărui vârf. „Știm din studiile morfometrice că este important să ne uităm la structura 3D pentru a înțelege evoluția craniului aviar”, spune biologul. Echipa sa, care studiază evoluția craniului la diferite animale, a arătat recent că cele mai diverse și specializate grupuri de păsări, precum cintezele din Insulele Galapagos, au capete extrem de modulare, unde fiecare piesă se dezvoltă independent. Acest lucru facilitează evoluția prin selecția naturală a elementelor individuale, cum ar fi ciocul.

Constatarea sa este de acord cu o anchetă anterioară efectuată de tovarășii lui Navalón. Ei au descoperit că dezvoltarea ciocurilor la rapitoare este legată structural și genetic de forma întregului craniu, astfel încât evoluția nu își poate optimiza forma fără a compromite un alt aspect al anatomiei. Poate de aceea succesul vânătorilor lor depinde mai des de adaptările ghearelor lor decât de cele ale ciocului lor. Acesta din urmă este folosit aproape întotdeauna pentru a rupe carnea de la animalele moarte.

În lumina descoperirilor, oamenii de știință suspectează că aceste restricții de dezvoltare cranioencefalice pot fi comune evoluției majorității păsărilor. Dar sunt oameni de știință; acum trebuie să confirme sau să nege acele suspiciuni. În ceea ce privește păsările mezozoice din Cuenca, va fi necesar să găsim o altă modalitate de a afla ce au mâncat. „Va trebui să ne uităm la noi structuri ale anatomiei care au mai puține funcții decât ciocul”, sugerează Navalón.