Опубликовано в рубрике Среди птиц известны случаи, когда близко не родственные виды очень сходны по окраске, но отличаются размерами. Особенно много таких примеров в семействе Дятлов. В недавнем исследовании американские ученые изучили еще один такой случай у дятлов и рассмотрели возможные причины этого явления. Они предположили, что «копирование» мелким видом окраски более крупного снижает агрессивность со стороны последнего.
Не секрет, что значительные успехи последнего времени в систематике птиц обусловлены широким применением молекулярно-генетических подходов, а именно — сравнением последовательностей нуклеотидов в выбранных генах. Эти работы стартовали в конце 1980-х — начале 1990-х годов и сейчас стали вполне рутинными. Один из результатов этих исследований — это осознание того, что конвергенция в окраске у разных видов птиц распространена шире, чем думали ранее. К примеру, сходные по окраске виды, относящиеся к одному семейству, могли считать близкими родственниками, поскольку на особенностях окраски эти представления и были основаны. А позже оказалось, что на самом деле они могут относиться к совершенно разным филогенетическим линиям. То есть перед нами пример конвергенции или параллелизма.
Интересно, что наибольшее число таких случаев выявлено в семействе дятлов (Picidae). Явления конвергенции в окраске здесь описаны как минимум в 11 родах, а всего их в семействе — 33. Интригующая особенность окрасочной конвергенции у дятлов состоит в том, что во многих случаях такие близко не родственные, но схожие по внешнему виду виды живут вместе — то есть их ареалы в значительной степени перекрываются.
Наиболее яркий пример касается двух родов — золотоспинных дятлов (Dinopium) и султанских дятлов (Chrysocolaptes). Эти группы, хотя и сходны по окраске, относятся к двум разным трибам (Picini и Campephilini соответственно). При этом другие представители этих триб на золотоспинных и султанских дятлов не очень похожи. Представители Dinopium (6 видов) и Chrysocolaptes (9 видов) распространены в Индии, юго-восточной Азии и Индонезии. В целом по внешнему виду они сходны. Но сходство некоторых форм удивительно и касается даже тонких деталей окраски. Самый яркий пример: индо-малайский золотоспинный дятел (D. javanense) и большой султанский дятел (Ch. (lucidus) guttacristatus). Рис. 1 позволяет в этом убедиться. Интересно, что и конфигурация их ареалов очень похожа — оба они живут в Индокитае.
Еще один известный пример — это пушистый дятел (Dryobates pubescens) и волосатый дятел (Leuconotopicus villosus), населяющие Северную Америку. Ранее их обоих относили к роду Picoides, но сейчас чаще разносят по двум разным родам. На рис. 2 изображены два этих вида, а также некоторые их близкие родственники. Обратим внимание на две особенности. Во-первых, другие близкие виды по окраске отличаются. А, во-вторых, будучи сходными окраской, пушистый и волосатый дятлы заметно различаются по размерам. Обе эти особенности свойственны также и рассмотренной выше паре видов: большой султанский дятел больше и имеет относительно более крупный клюв.
Рис. 2. Североамериканские дятлы рода Picoides sensu lato. Мелкие (вверху) и крупные (внизу) виды образуют разные филогенетические группы. Видно сходство в окраске пушистого и волосатого дятлов (P. pubescens и P. villosus), а также их различия в размерах. Рисунок из статьи C. Weibel and W. S. Moore. 2005. Plumage convergence in Picoides woodpeckers based on a molecular phylogeny, with emphasis on the convergence in Downy and Hairy woodpeckers
В недавнем исследовании ученые из США описали еще один случай конвергенции у дятлов, а также обсудили возможные причины этого явления. Орнитологов интересовала редкая и малоизученная шлемоносная желна, по латыни обычно именуемая Dryocopus galeatus (скорее всего ее следует относить к другому роду — об этом ниже). Первоначально, в 1822 году, при описании этот вид отнесли к роду Picus, тогда понимаемому очень широко. В 1845 году эту форму переместили в род желн (Dryocopus), куда ее обычно и сейчас относят. Однако в 1982 году Лестер Шорт (Lester L. Short) в книге «Woodpeckers of the World» подметил, что шлемоносная желна необычно сочетает признаки как желн, так и южноамериканских дятлов-целеусов Celeus. Хотя по окраске она более сходна с Dryocopus, форма клюва, ноздрей и некоторые мелкие детали оперения (например, белые верхние кроющие перья хвоста) напоминают Celeus. Так, клюв шлемоносной желны более тонок, поэтому она редко долбит, — это объединяет ее с дятлами-целеусами, но не характерно для активно разрушающих древесину в поисках пропитания желн — обладателей мощного клюва.
Рис. 3. Шлемоносная (А) и полосатая (В) желны и королевский дятел (С). Рисунок из обсуждаемой статьи в Auk
Тем не менее, внешнее сходство шлемоносной желны с обитающей в тех же местах полосатой желной (Dryocopus lineatus) поразительно (рис. 3). Ситуацию, правда, осложняет одно обстоятельство: также обитающий в Южной Америке королевский дятел (Campephilus robustus), совершенно неродственный двум названным видам, также похож на них внешне (рис. 4).
Рис. 4. Ареалы шлемоносной желны (Dryocopus galeatus) и полосатой желны (D. lineatus) и королевского дятла (Campephilus robustus). Рисунок из обсуждаемой статьи в Auk
Результаты проведенного филогенетического анализа показаны на рис. 5. Как видно, шлемоносная желна оказалось родственной южноамериканским дятлам-целеусам (и, видимо, должна быть помещена в этот род), которые по внешнему виду иные. А очень сходная полосатая желна является на самом деле дальним родственником. Наконец, третий сходный вид, королевский дятел, вообще довольно далек от всех этих видов и принадлежит к другой трибе (это было известно и ранее, поэтому на рис. 5 этот вид не изображен).
Рис. 5. Филогенетическое дерево изученных видов дятлов по результатам анализа нескольких генов ядерной и митохондриальной ДНК. Рисунок из обсуждаемой статьи в Auk
Чем могут быть обусловлены явления конвергенции у дятлов? Основные черты этого явления в данной группе птиц мы уже отмечали выше. Таких особенностей две: (1) ареалы конвергентно сходных видов перекрываются в той или иной степени и (2) один из видов мельче другого, нередко значительно. При этом на фоне конвергенции в окраске, прочие черты морфологии (например, строение клюва и цевки) более консервативны и характеризуют истинное родство. Все эти особенности в той или иной степени свойственны всем трем рассмотренным выше примерам (а среди дятлов известно еще несколько аналогичных случаев).
Возможный вариант объяснения состоит в следующем. Более мелкий вид «мимикрирует» под более крупный, чтобы минимизировать затраты на конкуренцию с ним в местах кормежки. Иными словами, представитель более крупного и агрессивного вида, видя рядом похожего, но более мелкого дятла будет менее склонен его преследовать (принимая «за своего») — по сравнению со случаем, когда мелкая форма будет отличаться. Помимо дятлов, такой механизм предполагается в качестве объяснения внешнего сходства обитающих на Молуккских островах иволг (Oriolus bouroensis) и филемонов (Philemon moluccensis) – видов из совершенно разных семейств. Об этом случае, а также о других интересных примерах мимикрии у птиц можно прочитать в новости Мимикрия у птиц: быть как гусеница, «Элементы» 14.01.2015.
Таким образом, шлемоносная желна «мимикрирует» одновременно под полосатую желну и королевского дятла. Шлемоносная желна на 22–25% меньше по линейным размерам и почти в два раза легче каждого из этих видов. Во внегнездовой период шлемоносную желну можно увидеть кормящейся с любым из двух других видов в составе одной смешанной стайки. Эти стайки, по предположению авторов, и являются главной ареной конкуренции — ведь в гнездовой период дятлы территориальны и занимают отдельные участки.
Однако целый ряд вопросов остаются в рамках обсуждаемой гипотезы без ответа. Например, почему конвергенция распространена среди дятлов больше, чем у многих других групп? Кроме того, пока нет четких данных о том, что сходство в окраске действительно снижает межвидовую агрессию. Все эти вопросы ждут дальнейших исследований.
Источник: Brett W. Benz, Mark B. Robbins, and Kevin J. Zimmer. Phylogenetic relationships of the Helmeted Woodpecker (Dryocopus galeatus): a case of interspecific mimicry? // Auk. 2015. V. 132. P. 938–950.
Алексей Опаев