Казуварлар – басы көк, аяқтары динозаврға ұқсайтын ұшпайтын үлкен құстар; олар уақыт ұмытып кеткен эму сияқты көрінеді және олар объективті түрде қорқынышты. Олар сондай-ақ түйеқұс пен киви немере ағаларымен бірге 100 миллион жыл бұрын тауықтар, үйректер және ән құстарынан бөлініп шыққан құстар отбасының бір бөлігі. Әнші құстар мен олардың туыстарында ғалымдар қауырсындардың физикалық құрылымы иридесцентті түстерді беретінін анықтады, бірақ олар осы уақытқа дейін касзуарлар құрамына кіретін топта бұл механизмді ешқашан көрмеген.«Science Advances» журналында зерттеушілер касуар қауырсындарына ненің жылтыр қара жылтыр беретінін және 52 миллион жыл бұрын өмір сүрген құстардың қауырсындарының қандай болатынын анықтады.
"Көбінесе біз бұл оғаш ұшпайтын құстарды елемейміз. Ертедегі құстардың қандай болғаны туралы ойланатын болсақ, 80 миллион немесе бір атадан тараған осы екі туысқан тұқымды зерттеу маңызды. сонша жыл бұрын, - дейді Чад Элиасон, Филд мұражайының қызметкері және қағаздың бірінші авторы.
"Негізгі атрибуттарды түсіну (түстердің қалай пайда болатыны сияқты) - біз тірі жануарларда жиі кездесетін нәрсе. Біз білуге болатынның бәрін білуіміз керек деп ойлаймыз? Бірақ бұл жерде біз қарапайым қызығушылықтан бастадық. Казуарларды соншалықты жылтыр ететін не? Остиндегі Техас университетіндегі Джексон геоғылымдар мектебі және мақаланың аға авторы. Элиасон бұл мақаланы зерттеуді Техас университетінде Кларкпен бірге Ұлттық ғылым қоры (NSF EAR 1355292) қаржыландыратын ірі жобаның бір бөлігі ретінде, кассуарлар сияқты ұшпайтын құстардың өзіне тән белгілерін қалай дамытқанын зерттеу кезінде бастады.
Адамдарда және басқа сүтқоректілерде түс негізінен теріміз бен шашымыздағы меланин сияқты пигменттерден келеді. Құстардың түстері тек пигменттен ғана туындамайды - колибрилердегі кемпірқосақ дақтары және қарғалардағы жылтыр, жылтыр қара сияқты олардың кейбір түстері қауырсындарының физикалық құрылымына байланысты. Олардың жасушаларының меланосома деп аталатын пигментті шығаратын бөліктері жарықтың сол меланосомалардан қалай секіретініне байланысты қауырсындардың түсіне әсер етеді. Меланосомалардың әртүрлі пішіндері немесе массивтері әртүрлі құрылымдық түстерді жасай алады, сонымен қатар құстардың қауырсындарын құрайтын кератин қабаттары. Олар жарықтың кемпірқосағын көрсете алады және олар жылтыр жылтыры бар күңгірт, күңгірт қауырсындар мен қауырсындардың арасындағы айырмашылықты жасай алады.
Ғалымдар касуарлар мен түйеқұстар сияқты палеогнаттардың қауырсындарының құрылымдық түстерін ешқашан таппаған - тек әнші құстар сияқты құстардың неогнат тобында. Бірақ палеогнаттар құрылымдық түстер жасай алады: кассуарлардың бастарындағы көк тері құрылымдық түске байланысты, сонымен қатар олардың немере ағалары, тинамустар салған жұмыртқалардағы жылтыр жылтыр. Құстар мен динозаврлардағы құрылымдық түстерді зерттейтін Элиасон мен Кларк палеогнат қауырсындарында да құрылымдық түс бар-жоғын білгісі келді.
Құстың қауырсыны ағашқа ұқсайды. Ортасынан өтетін ұзын діңі рахис деп аталады және оның тікенді деп аталатын бұтақтары бар. Тікенектер ағаш бұтақтарындағы жапырақтарға ұқсайтын бөренелер деп аталатын кішкентай құрылымдармен жабылған. Басқа жылтыр құстарда жылтырлық штангалардағы тікенектер мен меланосома қабаттарының пішіні арқылы пайда болады. Элиасон мен Кларк мұны касуар қауырсындарынан таппады. Оның орнына олар жылтыр қара түстің қауырсындардың ортасынан төмен қарай жүгіретін рачистерден шыққанын анықтады. Казуар қауырсындарындағы үлпілдек бөренелер өте сирек болғандықтан, рачис "қалың қауырсынды" құстарға қарағанда жарыққа көбірек түседі, бұл оған тура жарқырап тұруға мүмкіндік береді.
Казуарий қауырсындарының құрылымдық түсін табудан басқа, Элиасон мен Кларк 52 миллион жыл бұрын өмір сүрген касуардың немере ағасының қауырсындарын да зерттеді. Жойылып кеткен Calxavis grandei құсы қазіргі Вайомингте өмір сүрген және оның керемет жақсы сақталған қазбаларында оның қауырсындарының іздері бар.
«Сіз қазба тақтаға қарап, олардың қауырсындарының қай жерде болғанын көре аласыз, өйткені сіз 50 миллион жылдай уақыт өткеннен кейін де қалған меланиннің қара дағын көресіз», - деп түсіндіреді Элиасон. "Біз меланиннің қара дақтарынан қазбаның кішкене қабыршақтарын алып тастадық, содан кейін сақталған меланосомалардың қалдықтарын іздеу үшін сканерлеуші электронды микроскоптарды қолдандық."
Осы қауырсын іздерін микроскопиялық деңгейде зерттей отырып, зерттеушілер қауырсындардың жапырақ тәрізді таяқшаларындағы пигмент өндіретін меланосомалардың пішінін көре алды. Меланосомалар ұзын, арық және жасыл бұршақ тәрізді болды, бұл қазіргі құстарда иридесценциямен байланысты.
Осы зерттеуге дейін ғалымдар палеогнат қауырсындарының құрылымдық түсінің дәлелдерін ешқашан таппаған болатын - қазір оларда екі түрлі мысал бар. Зерттеушілер неліктен кассуарлар мен қазба құстардың жылтыр қауырсындарды жасаудың екі түрлі әдісін дамытқанына сенімді емес - неге дөңгелекті қайта ойлап табу керек? Элиасон ұшпау кассуарларға қауырсындарымен тәжірибе жасауға көбірек орын берген болуы мүмкін деп күдіктенеді. Ұшатын құстарда, соның ішінде осы зерттеудегі қазба құстарда, қауырсын құрылымының бірінші басымдылығы аэродинамикалық болып табылады. Кассуарлар ұшу туралы алаңдамаудың қажеті жоқ болғандықтан, олардың біртүрлі пішінді, қалың омыртқалы қауырсындарды дамыту үшін эволюциялық мүмкіндігі көбірек болды. «Ұша білу қажет - бұл қанат пішінін тұрақтандыратын өте күшті күш», - дейді Элиасон. «Ұшуды қажет ететін шектеуді жоғалту ұшатын құс жасай алмайтындай жылтыр беретін жаңа қауырсын морфологиясына әкелуі мүмкін."
Бұл зерттеу осы құстардың қауырсындарының неге сонша басқаша дамығаны туралы сұрақтарға қоса, Элиасон мен Кларк бұл бізге жердегі тіршілік туралы жақсырақ түсінік беретінін атап өтті. «Бұл бізге динозаврлар жойылып, құстар өсіп жатқан уақытты көруге мүмкіндік береді», - дейді Элиасон. "Осы палеогнаттарды зерттеу бізге онда не болып жатқанын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді, өйткені неогнаттарды жай ғана зерттей алмайсыз; олардың ата-бабаларын түсіну үшін екі бауырлас тұқымды да зерттеу керек."
