Как пять коров, забытых на острове, подвергли сомнению представление об эволюции

В 1871 году французский фермер по фамилии Эртен высадил пять коров на острове под названием Амстердам, который является крошечным клочком суши площадью около 55 квадратных километров, затерянным на юге Индийского океана. Остров Амстердам известен своим суровым климатом, штормовыми ветрами и полным отсутствием людей. Животные были брошены на произвол судьбы. Казалось бы, столь малое количество особей в условиях экстремальной изоляции обречено на печальное будущее. Однако история этой забытой популяции не просто пошла по иному сценарию, но и заставила генетиков пересмотреть классические эволюционные догмы. Предлагаю подробнее узнать об этой уникальной истории в данной публикации.

Опровержение теории «островной карликовости»

Долгое время популяция коров с острова Амстердам считалась хрестоматийным примером стремительного эволюционного приспособления. Исследователи в прошлом пришли к выводу, что животные подверглись «островному карликовству» (эволюционной закономерности, при которой крупные млекопитающие уменьшаются в размерах в условиях ограниченных ресурсов на изолированных территориях). По их расчетам, всего за 130 лет коровы уменьшились на четверть от своего первоначального размера.

Однако масштабное генетическое исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution, полностью опровергло эту красивую гипотезу. Международная группа ученых под руководством генетика Матье Готье из французского института INRAE секвенировала сохраненные геномы животных этой популяции. ДНК-анализ не выявил никаких следов естественного отбора, направленного на уменьшение размеров тела. Реальность оказалась прозаичнее: коровы не уменьшались на острове. Пять особей, завезенных фермером, изначально были некрупными и уже обладали генетической предрасположенностью к уменьшению своих размеров.

Генетический секрет выживания

Как пяти животным удалось основать жизнеспособную многотысячную популяцию, избежав опасного близкородственного скрещивания? Популяционная биология утверждает, что прохождение через столь узкое «бутылочное горлышко» ведет к накоплению вредных мутаций и неминуемому генетическому коллапсу. Коэффициент инбридинга (близкородственного скрещивания) у коров с острова Амстердам достигал критических 30%, но популяция не погибла.

Генетики обнаружили два фактора, которые помогли животным. Во-первых, анализ ДНК показал, что основатели популяции имели смешанное происхождение. Около 75% их генетического кода принадлежало европейской породе, а оставшиеся 25% принадлежали породе с островов Индийского океана (Мадагаскар и Майотта). Эта гибридизация изначально обеспечила пяти коровам более высокий уровень генетического разнообразия, чем предполагали учёные изначально. Во-вторых, популяция росла взрывными темпами (к 1952 году стадо насчитывало уже около 2000 голов). Скорость размножения опередила темпы накопления опасных мутаций, что спасло стадо от вымирания по генетическим причинам.

Трагический финал ради экосистемы

Несмотря на уникальную научную ценность, судьба одичавшего стада оказалась весьма печальной. К концу 1980-х годов экологи забили тревогу: разросшаяся популяция коров уничтожала эндемичную флору острова, включая редкие деревья Phylica arborea, и вытаптывала гнёзда амстердамского альбатроса (птицы, которая не размножается больше нигде в мире).

Для защиты хрупкой экосистемы в 1987 году остров разделили забором, начав постепенное сокращение скота. Последние коровы на острове Амстердам были ликвидированы в 2010 году в рамках программы по борьбе с инвазивными видами. Уникальное исследование стало возможным лишь благодаря тому, что ученые успели сохранить образцы ДНК 18 животных до того, как популяция была полностью уничтожена. Эти замороженные молекулы перевернули представления ученых, доказав, что выносливость и быстрая адаптация могут быть результатом удачной предковой комбинации генов, а не долгого пути эволюционного отбора. На этом у меня всё, всем спасибо за внимание.

Источник: Портал IDR