Чтение онлайн

Оказалось, что городские ящерицы в принципе бегают быстрее, независимо от качества поверхности. Все из подопытных ящериц с трудом передвигались по гладким поверхностям, поскольку для них привычнее цепляться когтями, однако городские ящерицы с длинными ногами и многочисленными ламелями более ловко перемещались как по гладкой поверхности, так и по шершавой древесной коре. В непростых городских условиях анолисы вынуждены вкладывать максимум собственных ресурсов в эффективный бег, тогда как их собратья в естественной среде обитания приспосабливаются сразу к нескольким факторам: им, как и мадагаскарским лемурам, в равной степени важно хорошо прыгать и удерживать равновесие на тонких ветках.

Поскольку за изменением в поведении (ускорение бега у ящериц) стоят физиологические изменения (увеличение длины ног и рост числа ламелей), которые к тому же сохранились в ходе эксперимента common garden, создается впечатление, что в основе этой адаптации лежат генетические характеристики. Вдруг со временем городские анолисы выделятся в самостоятельный, узкоспецифичный вид?

В Лондоне полным ходом идет формирование нового вида. Когда под столицей Великобритании построили метро, некоторые комары проникли в подземелье, где теперь обитает целая обособленная популяция. В отличие от своих наземных собратьев, комары лондонского метро не впадают в зимнюю спячку (питаются они кровью людей и крыс). После неудачной попытки спарить городских и подземных особей некоторые исследователи стали утверждать, будто это два самостоятельных вида. Однако также существует мнение, что популяции недостаточно отличаются друг от друга, чтобы считаться разными видами, и что комары лондонского метро — лишь вариация комаров, обитающих в более южных районах, и что она вовсе не отпочковалась в отдельный вид. Так, комары лондонской подземки все еще считаются подвидом городских комаров. Подвид — это вариация вида. Например, все собаки относятся к одному виду, но среди них существует масса подвидов — пород. Определить, что является видом, а что подвидом, бывает непросто. Возможно, стоит подождать каких-нибудь пару лет, и перед нами окажутся два полноценных вида. В любом случае можно сказать, что по меркам эволюции (которой уже не первый миллион лет) сегодня развитие происходит действительно быстро.

До сих пор в этой главе мы рассматривали примеры, в которых, вероятно, можно предполагать произошедшие генетические изменения. Однако на самом деле существует крайне мало случаев, в которых мы имеем дело с фактическими изменениями в генетическом материале. Даже на результаты экспериментов common garden нельзя полагаться стопроцентно, поскольку мы можем не знать о том, какому влиянию успели подвергнуться принесенные из дикой природы яйца или детеныши, будь то особенности диеты родителей, температура воздуха или другие факторы окружающей среды. Чтобы удостовериться в наличии генетических изменений, необходимо провести анализ ДНК. До настоящего времени этим методом пользовалось довольно мало исследователей, однако в феврале 2019 года в научном журнале Science была опубликована статья об исследовании с применением анализа ДНК.

Объектом наблюдения стал олений хомячок, грызун размером с мышь. Таким маленьким зверькам нужно всячески прятаться от хищников. Существует простая теория: грызунов с хорошим камуфляжем сложнее найти, поэтому грызуны с генами, отвечающими за маскировочную расцветку, чаще выживают, а значит, таких особей будет становиться все больше. Грызуны с непригодной к маскировке окраской чаще попадаются хищникам. Со временем гены, обеспечивающие выигрышный окрас, получают более широкое распространение.

Роуэн Баррет и его коллеги решили убедиться на практике в верности этой теории. Как ни странно, но раньше удалось продемонстрировать лишь некоторые составляющие этой теории, например, что хищники легче распознают плохо закамуфлированную добычу. Но никогда не получалось подтвердить теорию целиком: что гены влияют на характеристики внешности, что эти характеристики влияют на способность выживать, что различный уровень выживания влияет как на генетический материал, так и на физические особенности следующего поколения.

В районе Сэнд-Хиллз в штате Небраска песок несколько светлее, чем в других частях региона. С геологической точки зрения это довольно молодая местность, образовавшаяся примерно десять тысяч лет назад. Окрас обитающих здесь оленьих хомячков также светлее, чем у тех, что живут на более темной земле. Баррет с коллегами взяли оленьих хомячков из Сэнд-Хиллз и других районов и поместили их в несколько загонов. Одну половину загонов расположили на светлом песке, вторую половину — на темной земле, при этом «население» каждого состояло поровну из светлых и темных грызунов. Исследователи очистили загоны от змей и прочих хищников, однако эти участки оставались незащищенными сверху, а значит, подопытные хомячки могли подвергнуться нападению хищных птиц. Неоднократно над загонами были замечены совы.

Примерно год спустя почти все грызуны в загонах погибли, и их место заняли их дети, а затем и внуки. Хомячки, чей окрас совпадал с цветом земли, прожили дольше хомячков с «неправильным» цветом. Это означает, что способные лучше маскироваться грызуны имели в своем распоряжении больше времени, чтобы обзавестись потомством. В результате всего лишь через четырнадцать месяцев цвет шерсти хомячков в светлых загонах стал в среднем в полтора раза светлее, тогда как окрас обитателей темных загонов потемнел практически вдвое.

Тут пришло время проводить генетические тесты. Исследователи выяснили, что в загонах со светлым песком получили широкое распространение семь мутаций, и эти же мутации реже встречались в загонах с темной землей. В особенности это касалось одной из мутаций, delta-Ser. Обнаружилось, что эта мутация напрямую влияет на окрас и именно она распространилась всего за четырнадцать месяцев. Таким образом, оленьи хомячки чуть более чем за год прошли адаптацию к изменившейся окружающей среде на генетическом уровне. Налицо эволюция в реальном времени.

В принципе, способность животных быстро адаптироваться к новым обстоятельствам полезна. Хочется верить, что благодаря этому больше видов смогут приспособиться к радикальным антропогенным изменениям и что мы на том или ином уровне сможем поддерживать биологическое разнообразие. Но для уязвимых видов стремительная эволюция не всегда идет во благо.

Когда тот или иной вид оказывается на грани полного исчезновения, биологи, как правило, стремятся поймать несколько особей, чтобы временно содержать их в неволе. Это позволяет зафиксировать, какие факторы (например, охота) угрожают виду в дикой природе. Когда ситуация стабилизируется, животных вновь отпускают на свободу. Содержание вымирающих животных в неволе также дает возможность сохранить несколько особей вида на случай, если в дикой природе он исчезнет окончательно. Однако если планируется вернуть животное в естественную среду обитания, важно следить за тем, чтобы оно не слишком привыкало к зависимости от человека.

На севере Австралии обитает северная сумчатая куница, напоминающая крысу с большими глазами, длинной острой мордочкой и взъерошенным хвостом. Как и кенгуру, эта куница относится к сумчатым. У этих живородящих животных детеныши появляются на свет недоразвитыми; словно живые бобы, они доползают до сумки матери, где питаются молоком и растут до тех пор, пока не станут самостоятельными. Сегодня ареал северной сумчатой куницы подвергается разрушению — люди все дальше в него вторгаются, застраивая местность. К тому же на этих куниц нередко нападают более крупные хищники — динго, домашние собаки и кошки.

Но мало того, сумчатая куница то и дело пытается пообедать ядовитой жабой ага, которую люди завезли в этот регион в 1930-х годах с целью борьбы с вредителями. Но эксперимент не удался: большие, неповоротливые жабы ага не спешили поедать местных вредителей, зато все животные, включая сумчатых куниц, которые пытались съесть ядовитых «иммигрантов», травились. Появление этих жаб серьезно сказалось на местной фауне; теперь это хрестоматийный пример того, что человеку не следует решать проблемы в природе путем введения новых видов.