Новый «островной эффект»: жизнь в комфорте может замедлить эволюцию

Термин «островной эффект» возник благодаря путешествию основоположника эволюционной теории Чарльза Дарвина на знаменитые Галапагосские острова в Тихом океане, настоящий рай для биологов, с поразительным разнообразием растений и животных, многие из которых нигде больше не встречаются. Все эти уникумы имеют «местное» происхождение: дело в том, что оказавшись волей случая на изолированном острове, где нет «привычных» хищников и конкурентов, вид начинает очень быстро меняться, заполняя все свободные экологические ниши. На материке такой «разбег», соответственно, ограничен, поэтому эволюция набирает максимальную скорость именно на островах. По крайней мере, так думали до недавнего времени

«Островной эффект» – красивая идея, и очень плодотворная: пять недель, которые Дарвин провел на Галапагосах, наблюдая за их уникальным миром, дали ему ключ к пониманию естественного отбора, движущего механизма эволюции. Однако за последние пару десятков лет исследователи получили немало неоднозначных результатов. Оказалось, что иногда островной вид действительно эволюционирует быстрее, чем его материковый «двойник», но встречаются и другие возможные варианты. При этом наши современники, в отличие от предшественников, больше внимания стали уделять не морфологическим (анатомическим, структурным) признакам свежеобразованных видов и подвидов, а физиологическим (функциональным) и поведенческим. А ведь подобные адаптивные изменения, незаметные на первый взгляд, могут оказаться гораздо важнее для выживания и процветания нового вида.

Недавно ученые из Колумбии и США собрали базу данных по физиологии 120 островных и материковых видов ящериц Anolis. Эти холоднокровные – удобная модель для проверки влияния «островного эффекта» на ход физиологических адаптаций, так как род включает в себя более 400 видов, встречающихся как на островах Карибского бассейна и Тихого океана, так и на материковой части Северной, Центральной и Южной Америки.

Все ящерицы – эктотермальные животные, т.е. поддерживают температуру тела за счет внешних источников тепла. Исследователи смоделировали эволюционную динамику трех ключевых физиологических признаков анолисов: устойчивости к жаре, к холоду и величины «рабочей» температуры тела. В принципе ящерицы могут выбирать местообитания с подходящими температурными условиями, к которым они физиологически адаптированы, особенно если речь идет о перегреве. Например, они могут просто уйти в тень – главное, чтобы у них физически была такая возможность.

Результаты работы оказались неожиданными: исследователи не только не обнаружили «островного эффекта», но и выяснили, что устойчивость к высоким температурам на островах приобретается медленнее, чем на континенте. И дело здесь в образе жизни и поведении. Так, материковые анолисы много времени проводят в неподвижности, прячась от хищников и ящериц-конкурентов, даже если в убежище становится слишком жарко. В результате естественный отбор в ряду поколений благосклонен к особям, адаптированным к более высоким температурам. А вот их беззаботные островные родственники свободны в своих действиях, и им, живущим в комфорте, просто незачем приспосабливаться!

Кстати сказать, адаптация к холоду у всех анолисов идет примерно одинаково, так как можно спрятаться от солнца, но не от низкой температуры.

Таким образом, исследователи получили еще одно подтверждение, что высокая скорость эволюции на островах по крайней мере не является общим правилом. А поведение часто оказывается важнее морфологии, так как животные зачастую сами становятся «архитекторами» среды, в которой они живут и эволюционируют. Чтобы увериться в этом, достаточно взглянуть на эволюцию рода Homo.

Да, и нам повезло, что в свое время Дарвин сконцентрировался на галапогосских вьюрках, многочисленные виды которых демонстрируют поразительное разнообразие форм и размеров клюва в зависимости от типа пищи и образа жизни. А вот попались бы ему наши анолисы…

Фото: https://commons.wikimedia.org

Подготовила Мария Перепечаева

: 29.04.2019