Неудачники в чужой среде иногда преуспевают
Эволюционные биологи долго считали, что животные, попавшие в чужую среду, окружённые лучше адаптированными местными особями, будут бороться за выживание. Однако исследователи из Техасского университета в Остине с удивлением обнаружили, что иногда «чужаки» могут процветать среди своих гораздо более многочисленных местных сородичей.
«Сто лет эволюционной теории строится на идее, что иммигранты из одной популяции, попавшие в другую популяцию того же вида, чувствуют себя плохо», — говорит Дэниел Болник, профессор интегративной биологии и главный исследователь в исследовании, опубликованном в журнале Nature. «Такие иммигранты обычно редки, и мы обнаружили, что иногда их редкость обеспечивает конкурентное преимущество».
Команда изучала небольшую рыбу — трёхиглую колюшку, обитающую в озёрах и ручьях Ванкувера, Британская Колумбия. Они исследовали две популяции одного вида: одну, живущую в озере, и другую — в прилегающем ручье.
Эволюционная теория предполагает, что рыбы, адаптированные к озёрной среде, окажутся в невыгодном конкурентном положении по сравнению с местными, если их поместить в ручей. Однако в серии экспериментов, где разное количество рыб из одной среды помещали в другую вместе с местными рыбами, трансплантированные особи показали удивительно хорошие результаты.
Наблюдая за рыбами в подводных садках, исследователи обнаружили, что выживаемость меньше зависела от происхождения рыбы и больше от того, был ли её тип в садке распространённым или редким. В любой среде, когда, например, ручьевые рыбы были в меньшинстве, они выживали лучше, чем когда были в большинстве.
Учёные выяснили, что иммигранты могут оставаться «незамеченными» перед лицом некоторых угроз. «Вы приходите и едите то, что никто другой вокруг вас не ест, поэтому вы не конкурируете за пищу, — объясняет Болник. — Местные паразиты не знают, что с вами делать, потому что у вас незнакомая иммунная система. Так что вам лучше, чем местным».
Исследование показывает, что в некоторых случаях преимущества редкости могут перевешивать недостатки нахождения в незнакомой среде. «Мы обнаружили, что новички в популяции передают свои гены чаще, чем местные жители, и вносят больший вклад в следующее поколение», — говорит Болник.
Этот эффект придаёт мигрантам непропорционально большое влияние на генетику принявшей их популяции, что замедляет темп эволюционного расхождения — скорость, с которой каждая из двух популяций может приобретать новые черты, отличающие её от другой.
Болник отмечает, что эта работа может иметь значение для защиты и восстановления исчезающих видов. Например, попытки пересадки кораллов для восстановления рифов пока имели ограниченный успех.
«Мой совет тем, кто занимается восстановительными работами, заключается в том, что они не могут просто учитывать, насколько иммигранты соответствуют местной среде обитания, — указывает Болник. — Им также необходимо учитывать, как редкость иммигрантов влияет на их выживание и размножение».
В отдельной статье, опубликованной 22 мая в журнале Nature Ecology & Evolution, Болник и его коллеги сделали выводы, которые также применимы к восстановлению видов. Они обнаружили, что колюшка адаптируется к своей среде более тесно, чем считалось ранее. Даже рыбы из двух внешне похожих ручьев могут иметь разные черты из-за тонких различий в глубине воды, скорости течения, источниках пищи, а также наличии патогенов и хищников.
«То, что ручьи выглядят для нас похожими на поверхности, не означает, что они взаимозаменяемы, — говорит Болник. — Каждый ручей экологически уникален. И поэтому адаптации каждой популяции в ручье должны быть столь же уникальными».