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

Гепард: чем ему пришлось пожертвовать ради того, чтобы стать самым быстрым животным на Земле

Гепард - самый быстрый хищник на Земле. Но чтобы обладать невероятной скоростью ему пришлось пожертвовать «мощью», выносливостью и даже когтями.

Почему Huawei Mate 70 Air нельзя назвать альтернативой iPhone Air, и почему это хорошо

Представленный в начале ноября смартфон Huawei Mate 70 Air, как может показаться, призван быть конкурентом iPhone Air и Samsung Galaxy S25 Edge. Однако такое сравнение некорректно по многим причинам.

Зачем раньше на севере могли разжигать костёр под грузовиком для его запуска

Северные морозы могли поставить людей буквально в тупик. Но люди всегда находили выход из сложных ситуаций. Когда температура опускалась до уровней -40, -50, где металл начинал звенеть, а масло...

Камера на 200 МП и до 1 ТБ памяти: всё о новых смартфонах среднего класса OPPO Reno 15 и 15 Pro

Смартфоны OPPO из серии Reno всегда выделялись не столько уровнем оснащения, сколько собственным шармом и необычными фишками: то мы получали выдвижную фронталку в виде плавника акулы (помните ещё...

Интернет как роскошь: в каких странах нет интернета и почему

В эпоху, когда интернет стал неотъемлемой частью повседневной жизни, сложно представить мир без него. Полностью отсутствующий интернет, конечно, редкость, но в некоторых странах доступ к глобальной...