Эти гениальные птицы

Динозавры породили современных цапель и синичек благодаря неумолимому процессу устойчивой миниатюризации — подобно тому, как уменьшалась Алиса, попавшая в Страну чудес. Более 200 млн лет назад динозавры начали быстро диверсифицироваться в размерах, заполняя новые экологические ниши. Но из всех эволюционных линий динозавров только одна — линия предков современных птиц — продолжила интенсивно изменяться. На протяжении 50 млн лет эти тероподы устойчиво уменьшались в размерах, сократив массу тела со 163 кг до менее чем одного килограмма. Практически все уменьшилось в пропорциональном отношении. Миниатюрное и легкое тело позволяло этим тероподам осваивать новые пищевые ниши и спасаться от хищников, забираясь на деревья, планируя, совершая большие прыжки, а затем и улетая. Новые адаптивные особенности развивались у них значительно быстрее, чем у других динозавров. Небольшой размер, эволюционная гибкость и, разумеется, новые особенности (эффективная теплоизоляция благодаря развитому оперению, способность летать и кормиться на дальних расстояниях) позволили птичьим предкам пережить катастрофические события, приведшие к гибели множество других видов динозавров, и впоследствии помогли стать одной из наиболее успешных групп наземных позвоночных на планете.

Но как насчет мозга? Он уменьшился так же сильно, как тело?

Вовсе нет. Динозавры, от которых произошли птицы, развили так называемый увеличенный мозг еще до того, как научились летать. Увеличение коснулось прежде всего зрительного центра, управлявшего более крупными глазами и более острым зрением, необходимыми для того, чтобы избежать столкновений при прыжках с дерева на дерево, а также областей мозга, отвечающих за обработку звуковой информации и двигательную координацию. Протоптичий мозг эволюционировал, чтобы справиться с чрезвычайно высоким уровнем неврологических и мышечно-координационных требований. Другими словами, птичий мозг, как и перья, появился еще до того, как сформировались сами птицы.

Но как можно сохранить большой мозг, если все остальные части вашего тела стремительно уменьшаются? Птицам удалось добиться этого тем же способом, что и нам: сохранив детскую голову и лицо. Этот эволюционный процесс называется педоморфозом (буквально «формированием по детскому типу») и заключается в сохранении детских черт во взрослом возрасте.

Недавно международная группа ученых сравнила черепа птиц, тероподов и представителей отряда крокодиловых и обнаружила, что у большинства динозавров и крокодилов форма черепа значительно меняется в процессе созревания[14]. «У нептицеподобных динозавров морды и зубастые челюсти вырастали в размерах существенно больше, чем мозг, — объясняет Архат Абжанов из Гарвардского университета, участвовавший в этом исследовании. — Наиболее наглядно это проявляется на примере зауроподов и стегозавров с крохотным мозгом относительно их огромных тел». В отличие от этого как у примитивных, так и у современных птиц при взрослении череп сохраняет свою ювенильную форму, оставляя место для больших глаз и увеличенного мозга. «Когда мы смотрим на птиц, — говорит Абжанов, — фактически мы видим детенышей динозавров».

Удивительно, но мы, люди, пошли таким же эволюционным путем. Мы — своего рода Питеры Пэны: у нас большая голова, плоское лицо, маленькая челюсть и неравномерный волосяной покров, как у детенышей приматов. Педоморфоз стал одним из факторов, позволивших нам, как и птицам, стать обладателями крупного мозга.

НО НЕ ВСЕ ПТИЦЫ могут похвастаться сравнительно большим мозгом. Как и в любой группе животных, среди них есть свои умники и тупицы. Напомним, что у американской вороны и куропатки с одинаковой массой тела мозг весит соответственно 7–10 г и всего 1,9 г. У мелких птиц, таких как большой пестрый дятел и перепел, эти цифры составляют 2,7 г и 0,73 г.

Размеры мозга связаны в том числе с репродуктивной стратегией. 20 % выводковых видов птиц, чьи птенцы вылупляются с открытыми глазами и способны через один-два дня покинуть гнездо, рождаются с более крупным мозгом, чем птенцовые птицы. У последних птенцы рождаются голыми, слепыми и беспомощными и остаются в гнезде, пока не достигнут фактически размеров своих родителей и полностью не оперятся. Птенцы выводковых птиц, таких как кулики, сразу готовы к самостоятельной жизни. При вылуплении они уже обладают довольно большим мозгом, благодаря чему уже в возрасте нескольких дней могут бегать на короткие дистанции и добывать насекомых, однако в дальнейшем их мозг увеличивается очень мало, так что в итоге уступает в размерах мозгу птенцовых птиц.