Новое исследование раскрывает эволюцию гибкости организмов в ответ на изменения среды
Учёные из Университета Шеффилда обнаружили, что способность живых существ реагировать на изменения окружающей среды может эволюционировать и зависит от условий, которые они испытывали в прошлом.
Исследование, опубликованное в Nature Ecology and Evolution, впервые показало, что сама способность организма изменять свои характеристики в ответ на изменения среды может подвергаться естественному отбору.
Эта гибкость в развитии организмов стала ключевым фактором в изучении реакции животных и растений на естественные и антропогенные изменения среды, включая присутствие хищников, болезни и колебания температуры.
Исследовательская группа под руководством доктора Эндрю Бекермана изучила изменения характеристик у водяных блох (дафний) — классического примера эволюции такой гибкости.
Ключевые особенности дафний:
- Размножение без пола: Позволяет получать генетически идентичное потомство для изучения реакции одинаковых особей на разных хищников.
- Химическая коммуникация: Дафнии могут «чувствовать запах» хищников, что запускает изменения в развитии на ранних стадиях.
- Фенотипическая пластичность: В ответ на химические сигналы хищников у дафний развиваются защитные структуры (шлемы или шипы на шее), изменяется время достижения репродуктивного размера и количество потомства.
Ход и результаты эксперимента:
Учёные сравнили популяции дафний, подвергавшиеся воздействию:
- Только одного хищника — комара-звонца (мотыля).
- Двух хищников — рыбы и комара-звонца.
Применяя новые методы для одновременной оценки гибкости множества признаков, исследователи неоднократно обнаружили, что пластичность популяций, живших с двумя хищниками, отличалась от пластичности популяций, живших только с одним.
Вывод: История воздействия разных хищников изменяла саму способность дафний быть гибкими. Совместное существование с двумя типами хищников повлияло на эволюцию фенотипической пластичности иным образом, чем жизнь с одним.