Sześćdziesiąt sześć milionów lat temu asteroida uderzyła w Zatokę Meksykańską. Katastrofa doprowadziła do wyginięcia aż trzech czwartych wszystkich gatunków na Ziemi, w tym dinozaurów takich jak Tyrannosaurus rex. Jednak niektóre latające pierzaste dinozaury przetrwały i ostatecznie przekształciły się w ponad 10 000 gatunków żyjących obecnie ptaków, w tym kolibry, kondory, papugi i sowy.

Opierając się na zapisach kopalnych, paleontolodzy od dawna argumentują, że po uderzeniu asteroidy nastąpił duży impuls ewolucji ptaków. Masowe wymieranie innych zwierząt mogło wyeliminować znaczną konkurencję dla ptaków, dając im szansę na ewolucję w niezwykłą różnorodność gatunków, które latają dziś wokół nas.

Jednak nowe badanie DNA 124 gatunków ptaków podważa tę tezę. Międzynarodowy zespół naukowców odkrył, że ptaki zaczęły się różnicować dziesiątki milionów lat przed fatalną kolizją, co sugeruje, że asteroida nie miała większego wpływu na ewolucję ptaków.

„Wyobrażam sobie, że to poruszy kilka kwestii” – powiedział Scott Edwards, biolog ewolucyjny z Harvardu i jeden z autorów badania. Wyniki badania opublikowano w poniedziałek w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Co najmniej 200 milionów lat temu dinozaury wyewoluowały prymitywne pióra, nie służące do latania, ale najprawdopodobniej do izolacji lub pokazu godowego. W jednej linii małych dwunożnych dinozaurów pióra te stały się bardziej złożone i ostatecznie uniosły stworzenia w powietrze jako ptaki. Wciąż dyskutuje się, w jaki sposób pióra zamieniły się w skrzydła umożliwiające lot. Kiedy jednak ptaki wyewoluowały, zróżnicowały się w różne formy, z których wiele wymarło, gdy asteroida pogrążyła Ziemię w trwającą latami zimę.

Poszukując skamieniałości głównych żyjących obecnie grup ptaków, naukowcy nie znaleźli prawie żadnej, która powstała przed uderzeniem asteroidy. Ta uderzająca nieobecność doprowadziła do teorii, że masowe wymieranie oczyściło arenę ewolucyjną dla ptaków, umożliwiając im eksplozję w wielu nowych formach.

Jednak nowe badanie doprowadziło do zupełnie innych wniosków.

„Odkryliśmy, że ta katastrofa nie miała wpływu na współczesne ptaki” – powiedział Shaoyuan Wu, biolog ewolucyjny na Uniwersytecie Normalnym Jiangsu w Xuzhou w Chinach.

Doktor Wu i jego współpracownicy wykorzystali DNA ptaków do zrekonstruowania drzewa genealogicznego pokazującego pokrewieństwo głównych grup. Najstarszy podział stworzył dwie linie rodowe, jedną obejmującą dzisiejsze strusie i emu, a drugą obejmującą resztę wszystkich żyjących ptaków.

Następnie naukowcy oszacowali, kiedy gałęzie dzielą się na nowe linie, porównując mutacje, które zgromadziły się wzdłuż gałęzi. Im starszy jest podział pomiędzy dwiema gałęziami, tym więcej mutacji powstaje w każdej linii.

W skład zespołu wchodzili paleontolodzy, którzy pomogli w udoskonaleniu szacunków genetycznych, badając wiek 19 skamieniałości ptaków. Jeśli gałąź wydawała się nowsza niż należąca do niej skamielina, korygowano model komputerowy, który szacował tempo ewolucji ptaków.

Michael Pittman, paleontolog z Chińskiego Uniwersytetu w Hongkongu, który nie był zaangażowany w nowe badanie, powiedział, że jest ono szczególnie godne uwagi ze względu na analizę skamieniałości. „Mieli wymarzony zespół paleontologów” – powiedział.

Badanie wykazało, że żyjące ptaki miały wspólnego przodka, który żył 130 milionów lat temu. Nowe gałęzie drzewa genealogicznego stopniowo oddzielały się przez cały okres kredowy, a następnie w dość stałym tempie, zarówno przed, jak i po uderzeniu asteroidy. Dr Wu stwierdziła, że ​​przyczyną tej stałej tendencji mogła być rosnąca w tym samym okresie różnorodność roślin kwiatowych i owadów.

Jacob Berv, biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Michigan, który nie był zaangażowany w badania, stwierdził, że ilustrują one najnowocześniejsze metody przetwarzania ogromnych ilości danych genetycznych w celu rekonstrukcji historii ewolucji. Nie zgodził się jednak z jego konkluzją.

Jeśli nowe badanie okazało się słuszne, powinny istnieć skamieniałości wszystkich głównych grup żyjących ptaków sprzed uderzenia asteroidy. Ale prawie żadnego nie odnaleziono.

„Sygnał z zapisu kopalnego nie jest jednoznaczny” – stwierdził dr Berv.

Doktor Berv podejrzewa, że ​​skamieniałości opierają się na właściwej historii i że większość głównych grup ptaków wyłoniła się po uderzeniu asteroidy. Problem z nowym badaniem polega na tym, stwierdził, że zakłada się w nim, że mutacje w DNA ptaka kumulują się w stałym tempie z pokolenia na pokolenie.

Jednak zniszczenia spowodowane uderzeniem asteroidy – powodujące zapadanie się lasów i niedobory ofiar – mogły doprowadzić do śmierci większych ptaków, podczas gdy mniejsze przetrwały. Rozmnażanie się małych ptaków zajmuje mniej czasu i wytworzyłoby o wiele więcej pokoleń – i znacznie więcej mutacji – niż ptaki przed uderzeniem. Jeśli naukowcy zignorują tego rodzaju nadbieg mutacyjny, błędnie określą czas ewolucji.

Mimo to dr Berv przyznał, że naukowcy dopiero zaczynają opracowywać metody, które pozwolą im lepiej oszacować tempo ewolucji i zintegrować je z innymi dowodami, takimi jak DNA i skamieniałości. „Podejrzewam, że to pogodzi część debat” – powiedział.