Посредством серии генетических и других тестов команда выяснила, что манакин с золотой короной, впервые обнаруженный в Бразилии в 1957 году, но не замеченный снова до 2002 года, на самом деле является гибридным видом.«В то время как гибридные виды растений очень распространены, гибридные виды среди позвоночных чрезвычайно редки», — говорит доцент Джейсон Вейр, старший автор исследования.
Гибридный вид образуется, когда два родительских вида спариваются с образованием гибридной популяции, которая затем перестает свободно скрещиваться с родительским видом. В данном случае двумя родителями являются снежно-шапочный манакин, названный в честь его ярких снежно-белых перьев на короне, и увенчанный опалом манакин, названный в честь его блестящих переливающихся перьев на короне.Вейр и его команда, в которую входил ведущий автор и бывший аспирант Альфредо Баррера-Гусман, собрали генетические образцы и образцы перьев во время двух отдельных поездок в Бразилию. Затем они смогли секвенировать большую часть генома золотого корона манакина, включая 16000 различных генетических маркеров, обнаружив, что около 20 процентов его генома принадлежит снежно-коронованному, а около 80 процентов — опаловому.
Исследователи также использовали то, что называется коалесцентным моделированием, чтобы выяснить, в какой момент золотая корона отделилась от своего родительского вида. Они определили, что это было около 180000 лет назад, когда два родительских вида первоначально спарились, и что оба родительских вида отделились от общего предка около 300000 лет назад, что сделало всех трех совсем недавних птиц по стандартам тропических лесов Амазонки.«Большинство видов птиц Амазонки отделились от своего последнего родственника около 1,5–4 миллионов лет назад, так что для сравнения все это молодые птицы», — говорит Вейр, эксперт по биоразнообразию птиц Нового Света.
Самец с золотой короной имеет уникальные желтые перья на короне, которые намного тусклее, чем у его родительского вида. Чтобы узнать больше об этой необычной характеристике, исследователи внимательно изучили кератиновую структуру верхушечных перьев всех трех видов птиц с помощью электронного микроскопа. Каждый из двух родительских видов имеет очень разное структурное расположение кератина, который отвечает за создание высоко отражающих цветов, которые помогают мужчинам хвастаться перед женщинами в темноте тропического леса. В случае с золотым венцом они обнаружили смесь кератиновых структур обоих родительских видов.
«У манакина с золотой короной возникла промежуточная кератиновая структура, которая плохо справляется с созданием блестящей белизны или отражающей переливчатости родительских видов», — говорит Вейр.У манакина с золотой короной, вероятно, на ранних этапах своего существования были более тусклые белые или серые перья из-за его кератиновой структуры, но в конечном итоге желтые перья стали альтернативным способом привлечения самок. Конечный результат — уникально окрашенный вид.
Манакин с золотой короной обитает в районе южных и центральных тропических лесов Амазонки, площадь которого составляет примерно 200 кв. Км, и в значительной степени отделен от районов, где обитают заснеженные и опаловые короны, широкими реками, которые птицы неохотно пересекают. Как указывает Вейр, он, вероятно, обязан своим выживанием как вид географической изоляции от своих родительских видов в какой-то момент во время прошлого ледникового периода, когда площадь тропических лесов сократилась, а широкие реки образовали естественные барьеры.«Без географической изоляции этого, скорее всего, никогда бы не произошло, потому что вы не увидите, чтобы гибриды развивались как отдельные виды в других областях, где встречаются оба родительских вида».
В природе есть несколько потенциальных кандидатов в гибридные виды, например, красный волк из восточной части Северной Америки, возможно, гибрид койота и серого волка. И хотя гибриды двух видов действительно встречаются в природе, как отмечает Вейр, в большинстве случаев у них не развиваются уникальные характеристики, чтобы стать отдельными видами.
«Это то, что делает манакина с золотой короной таким новым животным», — говорит он.Исследование, которое будет опубликовано в Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), получило финансирование от Совета по естественным наукам и инженерным исследованиям Канады (NSERC).