Қанатсыз құстар отбасы: Рельстер эволюциясы

Кіріспе

Құстар отбасысы

автоматты taxobox
| атауы = Қасқырлар
| қазбалар қатары = қазбалар қатарыEarly Eocene|Holocene|<small>Early Eocene – қазіргі заманға дейін. Қасқырлар отбасы құрғақ шөлдерден, полярлық немесе мұзды аймақтардан және альпілік аймақтардан (қар шебінен жоғары) басқа барлық құрлықтағы тіршілік ортасында кездеседі. Rallidae тұқымдасының өкілдері Антарктидадан басқа барлық құрлықтарда таралған. Сансыз бірегей арал түрлері белгілі.

Атауы

"Rail" сөзі француз тіліндегі râle сөзінің ағылшын тіліне бейімделуі, ол көне француз тілінде rasle деп аталады. Оның аты оның кеуекті даусынан шыққан, бұл Vulgar Latin тілінде *rascula, ал латын тілінде rādere ("қырып алу") сөзінен туындаған.

Морфология

Рельстер – жер бетінде тіршілік ететін, шағын және орташа мөлшердегі құстар туысы. Олардың ұзындығы және салмағы әртүрлі болады. Кейбір түрлерінің мойны ұзын, көп жағдайда бүйірден қысылған. Мұқара – отбасыдағы ең өзгермелі белгі. Кейбір түрлерде ол басынан ұзын (Америкадағы жапырақшалар сияқты); ал басқаларында қысқа және кең (кооттардағыдай) немесе ірі (күлгін галлинулдардағыдай) болуы мүмкін. Кейбір кооттар мен жаңқалардың алдыңғы қалқаны бар, ол – жоғарғы мүсік мүшесінің артқа қарай созылған ет тәрізді бөлігі. Ең күрделі алдыңғы қалқан мүйізді коотта кездеседі. Рельстерде жыныстық диморфизм өте аз, қанаттары мен дене мөлшері бойынша айырмашылықтар көрінбейді. Бірақ екі ерекшелік бар: суқұйрық (Gallicrex cinerea) және кішкентай құйрық (Zapornia parva). Рельстердегі ұшу қабілетінің жоғалтуы – жануарлар әлеміндегі параллель эволюцияның көрнекті мысалы. Тарихи белгілі 150-ге жуық рельстер түрінің 31-і қазіргі кезде немесе жақында жойылған түрлер ұшатын ата-бабаларынан ұшпайтын түрге айналған. Бұл процесс Тынық мұхиты аралдарында кездесетін ұшпайтын рельстердің эндемикалық популяцияларын қалыптастырды. Көптеген аралдық рельстер ұшпайды, себебі сүтқоректі жыртқыштар жоқ, кішкентай аралдық орта ұшу немесе ұзақ қашықтыққа жылжу қажеттілігін жояды. Ұшу құс салмағының 40%-на дейін кеуде сүйегі мен ұшу бұлшық еттерін қажет етеді, сондықтан ұшпайтындық ресурстары шектеулі аралда тірі қалу мен оны мекендеуді жеңілдетеді. Бұл сондай-ақ құстардың ошақтарды толтыру үшін бейімделуіне байланысты, бір аралда әртүрлі мөлшердегі ұшпайтын рельстердің дамуына мүмкіндік береді. Энергияны үнемдеуден басқа, кейбір морфологиялық ерекшеліктер де рельстердің эволюциясына әсер етеді. Рельстердің ұшу бұлшық еттері мен қанаттары салыстырмалы түрде кішкентай. Лейсан рельсінің ұшу қабілетін жоғалтып, қанаттарын қысқартуына және тез жүгіргенде тепе-теңдікті сақтауға ғана қолданылатын кішкентай қанаттарға ие болуына бар болғаны 125 000 жыл уақыт кеткен. Шындығында, кейбіреулер рельстердегі ұшпайтындықтың эволюциясын мыңжылдықтар емес, ұрпақтар бойынша өлшеуге болады деп санайды. Рельстер ұшуға құштар емес болғанымен, ұшпайтын рельстердің эволюциясы оқшауланған аралдарға кеңінен таралуды талап етеді. Дегенмен, Gallirallus philippensis, Porphyrio porphyrio және Porzana tabuensis сияқты үш түрдің шағын массалық рельстері тропикалық Тынық мұхиты аралдарында ұзақ қашықтыққа таралуға жоғары қабілеттілігін көрсетеді. G. philippensis филогенезін зерттегенде, бұл түр анық полифилетикалық (бірнеше ата-бабалық түрлері бар) болғанымен, ол ұшпайтын ұрпақтарының көпшілігінің ата-бабасы емес, бұл ұшпайтын жағдай түрлену аяқталғанға дейін рельстерде пайда болғанын көрсетеді. Бірақ бұл толеранттылық жақын туыстармен шектелуі мүмкін. Нәтижесінде, туысты таңдауға байланысты альтруистік құбылыстар ресурстарды аз, бірақ бәсекеге қабілетті жастарды өндіруге қайта бағыттайды, олар халықтың игілігі үшін пайдалы болады, көптеген жастардың төмен дене шынықтыру деңгейіне қарағанда. Дауысты шақырулар тығыз өсімдіктерде немесе түнгі уақытта түрдің басқа өкілін көру қиын болғанда пайдалы. Кейбір шақырулар аумақтық болып табылады. Осы себепті аралдық рельстердің бірнеше жүз түрі жойылып кетті. Бірнеше аралдық рельстер түрі әлі де жойылу қаупі төнген, ал табиғатты қорғау ұйымдары мен үкіметтер олардың жойылуын болдырмау үшін жұмысын жалғастыруда.

The rails are a family of small to medium sized, ground living birds. They vary in length from and in weight from Some species have long necks and in many cases are laterally compressed. The bill is the most variable feature within the family. In some species, it is longer than the head (like the clapper rail of the Americas); in others, it may be short and wide (as in the coots), or massive (as in the purple gallinules). A few coots and gallinules have a frontal shield, which is a fleshy, rearward extension of the upper bill. The most complex frontal shield is found in the horned coot. Rails exhibit very little sexual dimorphism in either plumage or size. Two exceptions are the watercock (Gallicrex cinerea) and the little crake (Zapornia parva). Flightlessness in rails is one of the best examples of parallel evolution in the animal kingdom. Of the roughly 150 historically known rail species, 31 extant or recently extinct species evolved flightlessness from volant (flying) ancestors. This process created the endemic populations of flightless rails seen on Pacific islands today. Many island rails are flightless because small island habitats without mammalian predators eliminate the need to fly or move long distances. Flight makes intense demands, with the keel and flight muscles taking up to 40% of a bird's weight. For this reason, flightlessness makes it easier to survive and colonize an island where resources may be limited. This also allows for the evolution of multiple sizes of flightless rails on the same island as the birds diversify to fill niches. In addition to energy conservation, certain morphological traits also affect rail evolution. Rails have relatively small flight muscles and wings to begin with. as few as 125,000 years were needed for the Laysan rail to lose the power of flight and evolve the reduced, stubby wings only useful to keep balance when running quickly. Indeed, some argue that measuring the evolution of flightlessness in rails in generations rather than millennia might be possible. It is paradoxical, since rails appear loath to fly, that the evolution of flightless rails would necessitate high dispersal to isolated islands. Nonetheless, three species of small massed rails, Gallirallus philippensis, Porphyrio porphyrio, and Porzana tabuensis, exhibit a persistently high ability to disperse long distances among tropic Pacific islands, In examining the phylogeny of G. philippensis, although the species is clearly polyphyletic (it has more than one ancestral species), it is not the ancestor of most of its flightless descendants, revealing that the flightless condition evolved in rails before speciation was complete. but this tolerance may be limited to close relatives. The resulting kin selecting altruistic phenomena reallocate resources to produce fewer young that are more competitive and would benefit the population as an entirety, rather than many young that would exhibit less fitness. Loud calls are useful in dense vegetation, or at night where seeing another member of the species is difficult. Some calls are territorial. several hundred species of island rails have become extinct because of this. Several island species of rails remain endangered, and conservation organisations and governments continue to work to prevent their extinction.

Көбею

Көптеген Rallidae тұқымдас құстардың көбею мінез-құлқы жеткілікті зерттелмеген немесе белгісіз. Көпшілігі моногамды болып саналады, алайда полигиния және полиандрия жағдайлары да кездеседі. Көбінесе олар 5-10 жұмыртқадан бітіреді. Бір жұмыртқадан ғана тұратын немесе 15 жұмыртқаға дейін жететін ұялар да белгілі. Уэйк аралындағы теміржол құсы екінші дүниежүзілік соғыс кезінде аралға жабдықтау тоқтатылғаннан кейін, аштықтан қалған жапондық гарнизон тарапынан жойылды. Кем дегенде екі түрі – қарапайым суқұс және американдық қызғылт галлинуль – зиянкес деп есептеледі. Кейбір түрлер, мысалы, Лорд-Хоу ағаш құсы және такахе, құрып кету қаупіне жақын болған, бірақ табиғатты қорғау ұйымдарының күш-жігері арқасында жақсаруды көрсетті. Гуам теміржолы Гуамға қоңыр ағаш жыландары әкелінген кезде құрып кетуге айналды, бірақ соңғы қалған жекелеген құстар тұтқындалып, сәтті көбейтілуде, алайда оларды табиғатқа қайта енгізуге жасалған әрекеттер әртүрлі нәтижелер берді.

Жүйелілік және эволюция

Rallidae тұқымдасын 1815 жылы француз ғалымы Константин Самуэль Рафинеск (Rallia) енгізді. Бұл тұқымдас дәстүрлі түрде екі ірі құс тұқымдасы – журавь және өкі аяқтармен, сондай-ақ, көбінесе "алғашқы" саналатын орташа мөлшердегі су және құрлықта тіршілік ететін құстардың бірнеше кіші тұқымдастарымен біріктірілді, осылардың барлығы Груйформды құрайды. Америкада кеңінен қабылданған Сибли-Ахликвист таксономиясы бұл тұқымдасты раллиформдар ретінде тәртіп деңгейіне көтереді. Груйформдардың монофилиясы туралы нақтылықтың болмауына байланысты, бұл дұрыс болуы да, болмауы да мүмкін; алайда, бұл Сибли-Ахликвист ұсыныстарының көпшілігіне қарағанда негіздірек сияқты. Дегенмен, мұндай топқа Heliornithidae (қанатты және күн сәулесі құстары) да кіруі мүмкін, бұл эксклюзивті тропикалық топ, ол шағалалармен кейбір ұқсастықтарды көрсетеді және әдетте раллилердегі қаңқабас құстармен біріктіріледі. Төмендегі кладограммада қазіргі және жақында жойылған Rallidae-дің филогенезі Хуан Гарсия Р. және оның әріптестерінің 2020 жылы жариялаған зерттеуіне негізделген. Тұқымдар мен түрлердің саны Халықаралық орнитологиялық комитет (ХОК) атынан Фрэнк Гилл, Памела Расмуссен және Дэвид Донскер жүргізген тізімнен алынған. Ішкі тұқымдастар мен тайпалардың атауларын Джереми Кирчман және оның серіктестері 2021 жылы ұсынған.