«Топливо эволюции» в дикой природе оказалось более доступным, чем считалось ранее

Дарвиновская эволюция — это процесс, при котором естественный отбор способствует генетическим изменениям признаков, повышающих выживаемость и размножение особей. Скорость эволюции критически зависит от количества её «топлива» — генетических различий в способности выживать и размножаться. Новое исследование международной команды с участием Института зоологии и исследований дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW) показало, что сырьё для эволюции в популяциях диких животных гораздо более обильно, чем предполагалось ранее. Результаты опубликованы в журнале Science.

Под руководством доктора Тимоти Бонне из Австралийского национального университета команда из 40 исследователей из 27 институтов измерила, сколько «топлива эволюции» существует в диких популяциях птиц и млекопитающих. Ответ: многие популяции могут эволюционировать удивительно быстро — их генетические различия в способности к выживанию и размножению оказались в 2–4 раза выше, чем считалось ранее.

Для исследования потребовались данные, где известно время рождения каждой особи, её партнёры, время появления потомства и смерти. Учёные объединили 2,6 миллиона часов полевых наблюдений и генетических анализов за десятилетия по 19 популяциям 15 видов со всего мира. Среди них:

• Пятнистые гиены в кратере Нгоронгоро (Танзания), изученные Leibniz-IZW более 26 лет (генеалогическое древо из >2000 особей за 8 поколений).
• Австралийские великолепные расписные малюры.
• Канадские певчие воробьи.
• Шотландские благородные олени.

Исследование выявило заметные различия между видами. Пятнистые гиены обладают наибольшим количеством «топлива» среди всех 15 изученных видов. Это стало неожиданностью, учитывая их широкое распространение в Африке и адаптивность.

Важной методологической задачей было отделить влияние генетического наследования от социального (например, обучения), особенно у социальных видов, таких как гиены. Для проверки возможных искажений исследователи Leibniz-IZW провели компьютерное моделирование теоретической популяции гиен, где наследование было бы только социальным. Сравнение с реальными данными не изменило результатов, подтвердив, что у гиен действительно высокий эволюционный потенциал в генофонде.

Выводы исследования имеют значение для прогнозирования способности видов адаптироваться к изменениям среды:

• Эволюцию нельзя сбрасывать со счетов как процесс, позволяющий видам выживать в условиях быстрых изменений.
• Эволюция — гораздо более значимый фактор адаптивности популяций к текущим изменениям окружающей среды, чем считалось ранее.
• При этом нет гарантии, что популяции успеют адаптироваться к стремительно меняющейся среде обитания.