Эволюция в режиме реального времени: ученые стали свидетелями трансформации двух видов ящериц при первой встрече

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

Представьте себе, как два мира, разделенные миллионами лет эволюции, внезапно сталкиваются. Не на страницах фантастического романа, а в самом сердце южной Флориды. Именно там, в зеленом оазисе тропического ботанического сада Fairchild, развернулась захватывающая драма, главными героями которой стали две крошечные ящерицы — кубинский бурый анолис и пуэрто-риканский гребенчатый анолис. Этот случай стал не просто любопытным эпизодом из жизни дикой природы, но и уникальным окном в мир эволюции, демонстрирующим ее механизмы в реальном времени.

Случайная встреча, породившая перемены

Кубинский бурый анолис (Anolis sagrei) был давним обитателем этих мест, но в 2018 году его привычный уклад жизни нарушило появление «новичка» — пуэрто-риканского гребенчатого анолиса (Anolis cristatellus). Разделенные тысячелетиями эволюции на разных Карибских островах, эти два вида, как оказалось, на удивление схожи. Они не только внешне напоминают друг друга, но и занимают аналогичные экологические ниши, питаясь одними и теми же насекомыми и предпочитая схожие места обитания. Казалось бы, в чем проблема? Но именно эта схожесть и стала катализатором эволюционных изменений.

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

В природе конкуренция — это двигатель прогресса, и эта встреча не стала исключением. Ученые, возглавляемые доцентом Джеймсом Страудом, получили редкую возможность наблюдать, как два вида ящериц, столкнувшись лицом к лицу, начали адаптироваться к новым условиям. Причем происходило это не в далеком прошлом, а у них на глазах. Как правило, подобные процессы изучаются на основе окаменелостей или анализа генетических данных, но в этот раз ученым повезло наблюдать за эволюцией, что называется, «в прямом эфире».

A Anolis sagrei и A. cristatellus. B При аллопатрии оба вида занимают одинаковую высоту жердочек, но при симпатрии они расходятся. Круги представляют средние значения с трех участков в каждой обработке; столбики ошибок +- 1 S.E. C Более низкая высота жердочек в симпатрических популяциях A. sagrei в основном обусловлена повышенной наземностью (значения представляют средний процент ящериц, наблюдаемых на земле на трех участках в каждой обработке). D Симпатричные A. sagrei перемещались по земле между местами стоянки растений со значительно большей частотой по сравнению с аллопатричными. Круги представляют средние значения; столбики ошибок +- 1 S.E. P-значения в (B) и (D) получены с помощью линейных моделей со смешанными эффектами, в которых лечение (т.е. аллопатрия против симпатрии) является фиксированным эффектом, а участок — случайным эффектом. *p < 0,05; **p < 0,01. E Социальная сеть смешанных видов в симпатрическом сообществе (MHS), рассчитанная на основе ассоциации по измерениям расстояния. Каждый символ (узел) представляет отдельную ящерицу (квадраты = самцы; круги = самки), а размер пропорционален размеру тела. Черные линии (края) показывают наличие межвидовых взаимодействий между отдельными ящерицами A. sagrei и A. cristatellus; светло-серые края показывают внутривидовые взаимодействия. Толщина краев показывает силу взаимосвязи между двумя отдельными ящерицами. Фотография предоставлена: Day's Edge Prods. Все исходные данные доступны по адресу: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.27165759; данные для (B, C) из файла «NatComms_ECD_perch data» (здесь и далее см. ориг. исследование); данные для (D) из файла «NatComms_ECD_movement behaviors» данные для (E) из файлов «NatComms_ECD_sympatric network_attributes» и «NatComms_ECD_sympatric network_groups.csv». Цитирование: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al. Observing character displacement from process to pattern in a novel vertebrate community. Nat Commun 15, 9862 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54302-1
Автор: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al Источник: www.nature.com
Разделение сфер влияния

Когда два похожих вида соревнуются за одни и те же ресурсы, они часто вырабатывают различия, позволяющие им сосуществовать. Этот принцип известен как «смещение признаков», и наблюдать его в действии — большая удача. Команда Страуда, ранее изучавшая поведение бурых анолисов, быстро переключилась на наблюдение за последствиями вторжения гребенчатых анолисов. Они тщательно фиксировали изменения в рационе, передвижениях, а также местоположении ящериц относительно друг друга.

Симпатричные A. sagrei имели относительно более длинные (A) передние конечности и (B) задние конечности по сравнению с аллопатричными популяциями. Синие круги представляют средние значения признаков с трех участков для каждой обработки; столбики ошибок представляют 95%-ный C.I. P-значения получены с помощью линейных моделей смешанных эффектов с обработкой (т.е. аллопатрия против симпатрии) в качестве фиксированного эффекта и участком в качестве случайного эффекта. *p < 0,05; **p < 0,01. Все исходные данные доступны по адресу: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.27165759; данные для (A, B) из файла «NatComms_ECD_morphology». Цитирование: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al. Observing character displacement from process to pattern in a novel vertebrate community. Nat Commun 15, 9862 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54302-1
Автор: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al Источник: www.nature.com

Наблюдения показали, что конкуренция привела к четкому разделению сфер влияния. Бурые анолисы, потесненные более крупными сородичами, стали чаще перемещаться по земле и реже встречаться на деревьях. Этот новый образ жизни привел к появлению более длинных ног — адаптации, необходимой для быстрого передвижения по лесной подстилке. Гребенчатые анолисы, напротив, обосновались выше, предпочитая ветви деревьев и кустарники.

A-D Одномерные поверхности отбора относительной длины передних и задних конечностей для A. sagrei до и после инвазии A. cristatellus. Сплошные линии представляют собой модель логистической регрессии; пунктирные линии представляют +- 1 S.E. Относительная длина конечностей (оси x) представляет собой остатки, скорректированные по размеру тела; значения ниже и выше 0 представляют относительно меньшую и большую длину конечностей, соответственно. Серые точки представляют отдельных ящериц; выживаемость в нижнем ряду = 0, а в верхнем ряду = 1 (ось y усечена для наглядности). E, F Трехмерные поверхности отбора, оценивающие вероятность выживания как функцию корреляционной зависимости между относительной длиной передних и относительной длиной задних конечностей; тепловые цвета представляют вероятность выживания. Все точки под поверхностями отбора представляют отдельных ящериц: красные точки — выжившие, незаполненные круги — не выжившие. Все p-значения в (A-F) получены с помощью многомерных моделей отбора по методике Lande & Arnold89. -p < 0,10, *p < 0,05; **p < 0,01. Все исходные данные доступны по адресу: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.27165759; данные для (A-F) из файла «NatComms_ECD_selection_data». Цитирование: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al. Observing character displacement from process to pattern in a novel vertebrate community. Nat Commun 15, 9862 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54302-1
Автор: Stroud, J.T., Giery, S.T., Heathcote, R.J.P. et al Источник: www.nature.com
Эволюция не только в книгах

По сути, ученые стали свидетелями естественного отбора в действии. Бурые анолисы с более длинными ногами имели больше шансов на выживание в новых условиях, передавая этот признак своему потомству. Это не просто абстрактные теоретические рассуждения, а реальное, наглядное подтверждение эволюционных механизмов. Причем, данный случай также пролил свет на то, как антропогенное воздействие может играть роль в эволюционных процессах. Оба вида ящериц были завезены на юг Флориды людьми, создав, таким образом, уникальный «естественный эксперимент».

Этот случай — напоминание о том, что эволюция не является статичным процессом, происходящим где-то в далеком прошлом. Она продолжается и по сей день, а в некоторых случаях мы даже можем стать ее свидетелями. Изучение подобных ситуаций позволяет не только лучше понять механизмы эволюции, но и прогнозировать, как виды будут реагировать на изменения окружающей среды, вызванные деятельностью человека и изменениями климата. Проще говоря, даже на примере двух маленьких ящериц можно увидеть, как жизнь продолжает меняться и адаптироваться.

1 комментарий

369561349@vkontakte
Это не есть эволюция. Генетически они по сути остались такими-же. Процесс адаптации имеет отношение к эволюции, но очень косвенное. Далеко не все гены, как говорится, налицо. Если из их среды убрать соседей, то их конечности и поведение вернутся к исходным настройкам.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Обзор наушников Anker Soundcore Liberty Buds с LDAC и активным шумоподавлением

Anker Soundcore Liberty Buds — новые беспроводные наушники с рядом интересных функций: адаптивный режим шумоподавления, встроенный ИИ-ассистент и переводчик, поддержка высокого качества...

Толпы туристов и жесткие правила: как живет самый священный остров Японии

В каждом туристической листовке, связанной с Японией, обычно можно увидеть два объекта: гору Фудзияма и насыщенного алого цвета врата тории, словно парящие над водой. Именно о вторых и пойдет речь,...

Устаревшая идея или недопонятая реальность? Спор об эфире в физике и его ирония

Представим себе открытый космос. Пусть расстояния от планет будут такими, чтобы количества овеществленной материи явно не хватало для того, чтобы любая магнитная волна передавалась через...

Малахит, Лазурит, Тигровый глаз, два авантюрина: российский часовой бренд представляет новые механические часы

Продолжение «каменной коллекции» выпустила компания Briller, и на этот раз часы получили механизм с ручным заводом. Уточнение это имеет значение, так как коллекция - скорее продолжение...

«Волна» 1954 года: магнитофон, у которого не было ни двигателя, ни блока питания

У этого магнитофона-приставки не было собственного двигателя, чтобы вращать катушки, и блока питания тоже не было. Чтобы работать, он «паразитировал» на других устройствах, причем сразу двух....

Заложники гигантомании: почему мировая логистика больше не справляется с мегасудами

Морская контейнерная перевозка давно стала артерией глобальной торговли. Более 80% мировой торговли по объёму перемещается по морю, и в последние десятилетия отрасль пережила настоящую революцию...