Эволюция влияет на экологию, бросая вызов традиционным взглядам
Традиционно считается, что экология (взаимодействие организмов со средой) формирует эволюцию: среда задаёт «шаблон», а естественный отбор подгоняет под него организмы. Однако новое исследование биологов из Калифорнийского университета в Риверсайде под руководством Дэвида Резника представляет доказательства, что эволюция и экология — взаимно влияющие процессы.
Ключевой вывод: Быстрая эволюция организмов может существенно менять структуру и функции экосистемы, что опровергает распространённое среди экологов предположение, будто эволюционные процессы слишком медленны, чтобы их учитывать при изучении краткосрочных экологических взаимодействий.
Эксперимент с гуппи:
Объект: Гуппи (Poecilia reticulata) из природных ручьев Тринидада, адаптированные к двум типам сообществ:
- Сообщества с разнообразными видами рыб, включая хищников, поедающих гуппи.
- Простые сообщества, где гуппи сосуществуют с одним-двумя нехищными видами.
Метод: Исследователи поместили гуппи из этих двух типов сообществ в идентичные искусственные ручьи, созданные рядом с природным потоком. Все ручьи были заселены одинаковым набором организмов (личинки насекомых, водоросли).
Результаты (уже через 4 недели):
- Диета: Гуппи из сообществ с хищниками потребляли больше личинок насекомых. Гуппи из простых сообществ ели больше водорослей.
- Влияние на экосистему: В ручьях с «хищными» гуппи стало существенно больше водорослей и меньше беспозвоночных.
- Круговорот веществ: В этих же ручьях зафиксированы меньшая продукция растений и потребление кислорода, более медленное разложение опавших листьев и накопление детрита.
Значение: Эти экспериментальные данные точно соответствуют наблюдениям в природных ручьях Тринидада. Работа, опубликованная в PNAS, показывает, что локальная адаптация гуппи вызывает эволюционные различия в диете, что напрямую меняет структуру экосистемы. Следующий шаг — изучение того, как изменённая экосистема, в свою очередь, влияет на дальнейшую адаптацию гуппи.