Одна рыба, две рыбы, раки - новая рыба?
Связанный контент
- Go Big or Go Generic: как сексуальный отбор похож на рекламу
- Редкий волк или обыкновенный койот? Это не должно иметь значение, но это имеет значение
- «Лужа» Дарвина может показать, как в близких кварталах появляются новые виды
- Десять видов, которые эволюционируют в связи с изменением климата
Хотя это может звучать как сюжетная линия книги доктора Сьюза, именно это и произошло с трёхголовыми рыбками-колючками на озере Энос в Канаде. В течение тысяч лет два различных вида этих колючих серебряных морских существ - известных как бентические клюшки и лимнетические клюшки, оба произошли от одного вида - жили в мирном сосуществовании. Первый оставался у пола, где питался обитателями дна; последний подплыл к солнцу, поедая насекомых на поверхности. Их среда обитания и поведение были настолько разными, что они редко встречались и никогда не скрещивались. И все было хорошо.
Но затем произошло нечто странное: два вида рыб снова стали одним. Как?
Ответ был связан с инвазивными раками, которые, вероятно, были завезены людьми в экосистему озера. В течение трех лет после прибытия раков два вида снова слились. «Похоже, что кто-то, возможно, представил раков, возможно, в качестве источника пищи», - говорит Сет Рудман, биолог-эволюционист из Университета Британской Колумбии, чья статья об этом явлении вышла в журнале Current Biology в начале этого года. «Раки физически изменили способ гнездования и размножения колючек, что увеличило вероятность спаривания» между двумя видами, говорит он.
Вы можете сказать себе: подождите, эволюция работает не так. На самом деле, это может быть. То, что произошло с рыбами длиной в палец, является примером «интрогрессивного вымирания», иначе известного как обратное видообразование. Регулярное видообразование происходит, когда представители одного вида разделяются по изменениям в их среде обитания или поведении. Самый известный пример - это зяблики Дарвина: со временем зяблики на разных изолированных островах различались по размеру клюва и другим качествам, пока не стали разными видами. Обратное видообразование - это когда эти разные виды снова собираются вместе, пока они снова не станут одним видом.
Но процесс не так прост, как кажется. То, что двое становятся одним, не означает, что это тот самый вид, с которого вы начинали. С помощью колючек до сих пор не ясно, является ли новый вид тем же, что и общий предок, из которого произошли оба, или что-то совершенно другое. «Независимо от того, они вернулись к тому, наследственным видам спорно, » говорит Рудман. «Их экологическая роль немного смещена от более ранних видов. Трудно сказать, пойдут ли они до конца, но, возможно, по этому пути ».
Хотя это может показаться нелогичным, эволюция и вымирание не являются взаимоисключающими. Скорее наоборот: вымирание было фундаментальной частью теории, которую Чарльз Дарвин, дед эволюции, выдвинул в 1861 году в своей оригинальной книге « Происхождение видов» . «Так глубоко наше невежество и настолько высока наша презумпция, что мы удивляемся, когда слышим о вымирании органического существа; и поскольку мы не видим причины, мы изобретаем катаклизмы, чтобы разрушить мир, или изобретаем законы о продолжительности форм жизни! », - писал он. Это очевидная истина, даже если она кажется противоречивой: то же самое избирательное давление, которое побуждает некоторые виды к вымиранию, заставляет других адаптироваться и развиваться.
Сегодня некоторые исследователи говорят, что обратное видообразование может стать более распространенным, особенно в условиях, измененных человеком. Примеров такого рода гибридизации предостаточно: эндемичные серые утки Новой Зеландии находятся под угрозой исчезновения не только из-за утраты мест обитания, но и из-за скрещивания с инвазивными видами кряквы. В настоящее время кряквы составляют более 80 процентов популяции утки Новой Зеландии, и, поскольку они продолжают размножаться с серыми утками, последние становятся все ближе к исчезновению. Затем есть знаменитые галапагосские зяблики Дарвина. Три различных вида вьюрков на острове Флореана были обнаружены в 1947 году, но с тех пор исследователи обнаружили только два вида, и генетические данные указывают на обратное видообразование.
Как и в случае с колючками на озере Энос, эти примеры показывают, что человеческая деятельность стимулирует гибридизацию во всем мире - независимо от того, осознаем мы это или нет.
Лимнетический (вверху) и бентический (внизу) колюшка. (Р. Карвет, правительство Канады) Почему некоторые выживают, а другие нет - это важный вопрос в эпоху антропоцена, шестого великого вымирания Земли. И это тот, который мы далеки от ответа. За последние 15 лет мы потеряли множество видов, включая гавайского пуали (или чернолицого медоноса), западноафриканского черного носорога, ара шпикса и крупную белую бабочку на мадейране. И это только некоторые из немногих, о которых мы знаем . Невозможно измерить полное число, так как ученые не определили все виды на Земле, но мы предполагаем, что к вымиранию мы потеряем от 1000 до 10000 раз больше нормального числа видов.
Но возможно, что в этом потоке вымирающих видов может существовать ряд видов, которые учатся быстро адаптироваться и выживать.
Рассмотрим исследование 2015 года, которое следовало за «видами» роботов в компьютерной имитации эволюции. После введения нескольких случайных мутаций в течение нескольких поколений, исследователи моделировали событие массового вымирания, убивая 90 процентов видов. В результате массового выбраковки оставшиеся виды эволюционировали гораздо быстрее и эффективнее. В другом исследовании были рассмотрены недавно обнаруженные виды ихтиозавров (в группу входят морские рептилии, жившие во времена динозавров). Исследователи видели подобный всплеск радиации видов после исчезновения перми, в том числе разнообразный ассортимент ихтиозавров. Эволюционный биолог Крис Д. Томас даже обнаружил, что видообразование растений ускоряется во время антропоцена.
Эти исследования указывают на идею о том, что человеческая деятельность, которая является движущей силой этого массового вымирания, также может способствовать быстрой эволюции. Конечно, это не значит, что массовые вымирания - это хорошо, просто им может быть тонкая серебряная подкладка. «Мы очень мало знаем об этом в короткие сроки», - говорит Рудман. «Мы не очень хорошо понимаем, какой поток генов будет способствовать адаптации, а какой - устранит адаптацию».
Благодаря лучшему пониманию этого процесса мы также сможем предотвратить вымирание в будущем.
«Представьте себе костер», - говорит Рудман. «Немного потока генов - или гибридизации - это все равно, что добавить несколько палочек или один маленький бревно. Это питает адаптацию. Но если вы выбросите целую порцию дров, это просто затушит огонь ». Другими словами, некоторая гибридизация может быть полезна для предотвращения вымирания, как в случае с пантерой во Флориде. Крупные кошки были на грани исчезновения, поэтому ученые представили пумы из Техаса, чтобы размножаться с пантерами. Теперь популяция пантер снова стабильна и генетически здорова. Но с трёхшпиндельными колючками было слишком много гибридизации, так как оба первоначальных вида в настоящее время вымерли. Отдельные роли, которые они играли в экосистеме озера, больше не заполняются, что меняет озеро.
Конечно, если люди чему-то научились, работая с природой, то это часто может иметь негативные последствия. Но работа Рудмана по быстрой эволюции некоторых видов дает ему надежду на будущее планеты. «Я бы начал с того, что обеспокоен, и уже задокументировано, что происходит огромное исчезновение», - говорит Рудман. «Сказав это, я бы сказал, что, возможно, я более оптимистичен, чем ваш средний биолог, потому что я изучаю, как быстро некоторые виды могут эволюционировать». И эта эволюция, по его словам, может просто спасти некоторые от вымирания.
