Эволюция в прямом эфире: как морские улитки адаптировались на глазах ученых в 30-ти летнем эксперименте

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Тридцать шесть лет назад, в 1988 году, шведский архипелаг Костер стал ареной тихой драмы. Цветение токсичных водорослей практически стерло с лица земли популяции морских улиток Littorina saxatilis. Пока крупные острова относительно быстро восстановили свои биологические сообщества, крошечные скалистые островки — шхеры — оставались безмолвными свидетелями произошедшей катастрофы. Казалось, для улиток здесь наступил конец. Но история, как известно, любит неожиданные повороты.

Этот экологический кризис предоставил ученым уникальную возможность — не просто наблюдать эволюцию в действии, но и попытаться предсказать ее ход. Керстин Йоханнессон, морской эколог из Гетеборгского университета, решила не просто пассивно фиксировать последствия катастрофы, а вмешаться в ход событий. В 1992 году она запустила долгосрочный эксперимент, который спустя три десятилетия принес удивительные результаты.

Эволюция улиток, иллюстрация
Эволюция улиток, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Йоханнессон реинтродуцировала на один из опустевших шхеров Littorina saxatilis, но не тех улиток, что обитали здесь ранее. На сцене появились улитки «крабового» экотипа, отличающиеся от исчезнувших «волновых» собратьев размером, формой и толщиной раковины, а также поведенческими особенностями. «Крабовые» улитки, как правило, крупнее, с более массивной раковиной, адаптированные к жизни на побережьях, населенных хищными крабами. «Волновые» же — мелкие, с тонкой раковиной, приспособленные к существованию на открытых, подверженных волновому воздействию, скалах.

По сути, ученые поместили «крабовых» улиток в условия, которые на протяжении веков формировали «волновой» экотип. И что же произошло? Улитки начали меняться. Но не хаотично, а по вполне предсказуемому сценарию.

Уже в первое десятилетие эксперимента стали заметны признаки адаптации. Улитки меняли форму раковины, стремясь приспособиться к новой среде. Но ключевые изменения происходили на генетическом уровне. Исследователи из ISTA и Норвежского университета Норд* смогли не только зафиксировать эти изменения, но и предсказать их направление и масштаб.

Траектория дивергенции популяции шкерри на уровне фенотипов и локусов в коллинеарных геномных регионах. Годы соответствуют точкам выборки во времени. (A) Схема эксперимента по трансплантации, на которой слева показан донорский экотип Crab, в центре - реципиентный skerry, а справа - соседний экотип Wave. Рисунок создан с использованием графики с сайта Vecteezy.com по свободной лицензии. (B) Эволюция длины и формы раковины в сторону экотипа Wave на шхере. (C) Эволюция цвета, рисунка, гребня и толщины раковины в популяции skerry в сторону эталонного экотипа Wave. Толщина представляет собой среднюю толщину по отношению к средней толщине пересаженной популяции в 1992 году. (D) Диаграммы рассеяния двух некоррелированных количественных признаков (длина раковины и рост в высоту) в логарифмической шкале и одного качественного признака (цвет) показывают отсутствие бимодальности в популяции шкерри. (E) Генетическая дифференциация популяции skerry по сравнению с контрольными популяциями на основе контрольных и пространственных аутлайновых SNP-локусов. Использовался набор данных пространственных выбросов с уменьшенным LD.
Траектория дивергенции популяции шкерри на уровне фенотипов и локусов в коллинеарных геномных регионах. Годы соответствуют точкам выборки во времени. (A) Схема эксперимента по трансплантации, на которой слева показан донорский экотип Crab, в центре — реципиентный skerry, а справа — соседний экотип Wave. Рисунок создан с использованием графики с сайта Vecteezy.com по свободной лицензии. (B) Эволюция длины и формы раковины в сторону экотипа Wave на шхере. (C) Эволюция цвета, рисунка, гребня и толщины раковины в популяции skerry в сторону эталонного экотипа Wave. Толщина представляет собой среднюю толщину по отношению к средней толщине пересаженной популяции в 1992 году. (D) Диаграммы рассеяния двух некоррелированных количественных признаков (длина раковины и рост в высоту) в логарифмической шкале и одного качественного признака (цвет) показывают отсутствие бимодальности в популяции шкерри. (E) Генетическая дифференциация популяции skerry по сравнению с контрольными популяциями на основе контрольных и пространственных аутлайновых SNP-локусов. Использовался набор данных пространственных выбросов с уменьшенным LD.
Автор: Garcia Castillo et al., Sci. Adv. 10, eadp2102 (2024); DOI: 10.1126/sciadv.adp2102; CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

Секрет такой быстрой трансформации скрывается в генетической памяти вида. Оказалось, что в генофонде «крабовых» улиток уже присутствовали гены, ответственные за «волновые» признаки, хоть и с низкой частотой. Это наследие прошлых эпох, когда предки этих улиток сталкивались с похожими условиями среды. Добавьте к этому возможный приток генов от соседних популяций «волновых» улиток, способных преодолеть небольшие морские расстояния, и получите рецепт эволюционного «камбэка».

Этот эксперимент — не просто увлекательная история о морских улитках. Он демонстрирует потенциал видов к адаптации в условиях быстро меняющейся среды. Но главный урок, который мы можем извлечь, — важность сохранения генетического разнообразия. Именно этот скрытый резерв позволяет жизни находить выход даже в самых драматических ситуациях. Защита природных местообитаний в их многообразии — это не просто романтический порыв, а стратегическая необходимость, гарантирующая будущее жизни на нашей планете.

* — Неформальное молодежное объединение «Народное объединение русского движения» — признана экстремистской организацией на территории Российской Федерации

17 комментариев

Добавить комментарий

113115773458931199720@google
Где комментарии отрицателей эволюции?
Y
Они настолько деградировали, что не читают многобукаф и тем более не спорят, а пускают слюни при зависании в тиктоках и социалках.
112299804466133047884@google
Статья не подробная без фото информация не проверенная. Было уже несколько случаев фальсификации якобы эволюции. Все эволюционщики фальсификаторы.
N
Человек, который адаптируется ко всему, за последние 5-10 тыс. лет изменился лишь незначительно. Так что если и существует прогрессивная эволюция, которая лишь предполагается теорией Дарвина, то на существенные естественные изменения вида (без всякой там киберпанковой чуши и духовного развития) потребуются минимум десятки тысяч лет. Ну или же люди быстрее начнут вручную редактировать геномы и менять как свой, так и другие виды
v
А «значительно» и «незначительно» — эта скока? А то 10 тысяч лет назад еще переселение в Америку не закончилось, причём те, которые не дошли и по пути осели в тундре, научились жрать тухлятину, например. Но так-то дооо, две руки, две ноги и голова на месте, крылья не выросли, Дарвин обманул, значит (рукалицо)
112206690801909191573@google
С условием, что срок улитки недолог, а в неблагоприятной среде ещё меньше, количество потомства большое для выживания самых приспособленных, то у них эволюция вполне может быть идти ускоренным темпом на изолированной территории.
Человек же адаптируется к природным условием с помощью инструментов, одежды, «заданиям», где могут жить, потомство приносят в небольшом количестве, срок жизни относительно долог, да и большая часть людей не изолирована была одной территорией, например островом. Отсюда и относительно долгая эволюция у человека.
М
Сейчас они напишут тебе, что обезьяны в Норвегии так и не стали людьми…
4808307@vkontakte
Местная популяция вымерла, генетически приспособленная выжила! Браво! А где эволюция в прямом эфире??!
2
Посмотрите графики. Раковины стали мельчать со временем. Улитки приспособились под новые условия. По описанию изменения похожи на адаптацию речной форели и превращение ее в ручьевую за несколько поколений.
4808307@vkontakte
название: спящие гены в прямом эфире… звучали бы куда прадоподнобней.
8
Спящих генов для этого было слишком мало — прямо же в тексте написано, и, соответственно по большей части — тут возникновение новых, конвергентных таковым у таковых в прошлом адаптаций.
400599885@vkontakte
Так университет норд или неформальная организация? Определитесь как-то.
1
Эволюция — это когда возникает что-то новое, а здесь все необходимые гены уже были. Видимо бог под именем Эвол Люция предполагал, что однажды какая-то Вася из какого-то университета додумается перенести улиток из одной экосистемы в другую и поэтому запрограммировал специальную генетическую заготовку для этого случая.
8
Ага, ага — только тут прямым текстом написано, что гены, которые привели бы к подобным адаптациям у таковых — были малочисленны, так что ваш нелепый юмор становится ещё и неподходящим и алогичным.
q
Нет. Вы не понимаете что такое эволюция. «Что то новое», это один из вариантов. Когда «отваливается что-то старое» это тоже эволюция. А еще может не появляться и не исчезать, а просто изменяться то что есть. В общем эволюция это процесс, механизм и он ни чего не хочет и ни кому не должен. Это как статистика или гравитация.
F
«в 30-летнем», тащ автор.
K
Даже улитки эволюционировали, в отличие от авторов статей.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Квантовые спины впервые сдвинули сантиметровый объект: как физики преодолели барьер микромира

В фундаментальной физике существует давняя граница между микромиром и макромиром. Законы квантовой механики формулировались для отдельных элементарных частиц — электронов, протонов,...

Планшет, ноутбук и холст для рисования в одном флаконе: обзор Ninkear S13 Neo на Intel N150

Тем, кто привык к интерфейсу Windows, но не всегда хочет брать с собой ноутбук, придётся по душе Ninkear S13 Neo. По виду это обычный планшет с 13-дюймовым экраном, внутри которого работает Windows...

Самое странное облако Марса нарушило земные законы физики: почему шлейф длиной 1800 км не должен существовать

Каждое утро в период марсианского лета над южным полушарием планеты возникает гигантское атмосферное явление. Над западным склоном потухшего вулкана Гора Арсия формируется узкое белое облако из...

Почему дайверы со всего мира хотят увидеть дно озера Каинды в Казахстане

Куда только не хотят попасть дайверы-экстремалы: от остатков затонувших кораблей до пещер, из которых не факт, что выйдет выплыть. Но необычные виды и острые ощущения берут верх над чувством...

✦ ИИ  DIY «сделай сам» без мастерской: 7 технических лайфхаков для ремонта, апгрейда и экономии

Большинство мелких поломок дома вовсе не требуют поездки в сервис. Часто достаточно мультиметра, набора отвёрток, паяльника и понимания того, что именно вышло из строя. Собрал несколько DIY (сделай...

✦ ИИ  The Orange Box: 10 октября 2007 года Valve выпустила сборник из пяти игр, который стал легендой

10 октября 2007 года Valve выпустила The Orange Box — необычный игровой комплект, объединивший сразу пять проектов. В одной коробке оказались Half-Life 2, два эпизода, Portal и Team...