A madarak agya a testméretükhöz képest nagyobb lett az utóbbi 70 millió év evolúciós változásainak eredményeként – derül ki egy nemzetközi tudóscsoport kutatásából, amelyhez kapcsolódóan a madárfajok legátfogóbb és legrészletesebb családfáját bemutató tanulmányt tettek közzé a Nature folyóiratban. A kutatásban két magyar evolúcióbiológus, Székely Tamás (HUN-REN‒DE Reproduktív Stratégiák Evolúciója Kutatócsoport) és Liker András (HUN-REN‒PE Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport) is részt vett.

A tanulmány végigköveti a madarak törzsfejlődését a dinoszauruszok korában élt első korai madaraktól a mai modern fajokig. A 363 madárfaj teljes genomszekvencia-adatai alapján összeállított törzsfa 218 rendszertani családot tartalmaz, ami az összes madárcsalád 92 százaléka. A genomadatokat a madarak olyan anatómiai sajátosságaival – például a test- és agymérettel – együtt elemezték, amelyek viselkedési és ökológiai tulajdonságokhoz kapcsolódnak.

A kutatás a világ egyik legnagyobb genomszekvenálási projektje, a Bird 10 000 Genomes (B10K) része, amely 13 ország 49 intézményének, valamint a cikk 52 társszerzőjének együttműködésében valósul meg. Vezetői Josefin Stiller (University of Copenhagen, Dánia), Siavash Mirarab (University of California, Egyesült Államok) és Guojie Zhang (Zhejiang University, Kína).

A kutatócsoport megállapította, hogy a genomadatok alapján rekonstruált törzsfa nagy vonalakban megegyezik a korábban feltételezettekkel, azonban a madarak evolúciójának eddig ismeretlen részleteit is feltárja. A fosszíliák segítségével végzett időbeli kalibrálás szerint a madárfajok száma a dinoszauruszokat elpusztító, 66 millió évvel ezelőtti tömeges kihalási esemény után robbanásszerűen megnőtt. Az új fajok kialakulásának fő hajtóerejét ekkor az jelentette, hogy betölthették azokat az üres ökológiai élettereket (niche-eket), amelyek a földi élet nagy részének kipusztulása után keletkeztek.

A kutatás azt is megmutatta, hogy a madárfajok testmérete az idők során kisebb lett, azonban az agyméretben gyors növekedés következett be, ami a mai napig tart. Székely Tamás, a tanulmány társszerzője elmondta: „A madarak átlagos testmérete az evolúciós változások során csökkent, agyuk viszont a testtömegükhöz képest megnőtt, ami kognitív képességek kifejlődésére utal ‒ a madarak valószínűleg intelligensebbé váltak." A kutatás másik magyar résztvevője, Liker András szerint a nagy méretű agy az összetett társas viselkedés, a lenyűgöző változatosságú madárének, de egyes fajoknál a kifinomult eszközhasználat kialakulásával is összefügghet.

A kutatók azt is megvizsgálták, hogy a különböző genommintavételi módszerek milyen hatással vannak a törzsfa pontosságára. 150 ezer genomrégió elemzésével kimutatták, hogy mind a nagy mennyiségű genetikai szekvencia, mind a taxonómiai változatosság nagy részét reprezentáló mintavételezés fontos a nagyjából 10 ezer ma élő madárfaj evolúciós történetének pontos feltérképezéséhez. A tanulmány első szerzője, Josefin Stiller elmondta: „Azt találtuk, hogy a genom különböző részei, például egyes kromoszómák vagy fehérjekódoló gének gyakran nagyon különböző törzsfákat eredményeznek. Valószínűleg ez magyarázza, hogy a csak egyes genomi részeket használó vizsgálatok miért vezettek ellentmondásos eredményekhez."

Guojie Zhang professzor, a projekt vezetője szerint a madárcsaládok most elkészült törzsfája a valaha használt legteljesebb genetikai adatokon alapul, ami lehetővé tette számos, korábban bizonytalan rokonsági kapcsolatokkal rendelkező madárcsoport pontosabb és megbízhatóbb elhelyezését. A törzsfa fontos eszköz az ornitológiai és általában a biológiai sokféleség kutatásában, amely a jövőben szilárd gerincként szolgálhat az összes ma élő madárfaj evolúciós történetének feltérképezéséhez.

Forrás: HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat