Обратная сторона эволюции: как она влияет на окружающую среду
Классический пример эволюции — берёзовые пяденицы в Англии эпохи промышленной революции. Загрязнение от угля потемнело кору деревьев, что привело к сокращению численности светлых бабочек и доминированию тёмных. Эта история показывает, как среда влияет на эволюцию видов. Однако учёные начали изучать и обратный процесс: может ли эволюция вида сама вызывать изменения в экосистеме?
Новое исследование Университета Род-Айленда, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предоставляет одни из лучших на сегодня доказательств этого явления в естественных условиях. Учёные показали, что эволюционное изменение длины конечностей у ящериц может значительно влиять на рост растений и популяции пауков на небольших островах на Багамах.
Суть исследования
- Объект: Популяции коричневых анолисов на цепи из примерно 40 крошечных изолированных островов на Багамах, за которыми учёные наблюдают уже 20 лет.
- Известный факт: Длина конечностей у этих ящериц быстро эволюционирует в ответ на среду. На растительности с тонкими ветвями преимущество имеют ящерицы с короткими ногами для лучшей манёвренности, а на толстых ветвях — с длинными.
- Эксперимент: Исследователи отловили ящериц, отобрали особи с очень короткими и очень длинными конечностями и заселили ими разные острова, ранее свободные от ящериц. Растительность на островах в основном была с тонкими ветвями, что благоприятствовало коротконогим ящерицам.
- Цель: Выяснить, приведёт ли разница в эволюционной адаптации (длина ног) к различиям в экологии островов.
Результаты через 8 месяцев
Различия между островами с коротконогими и длинноногими ящерицами оказались значительными:
- Популяции пауков (ключевая добыча анолисов) на островах с коротконогими ящерицами сократились на 41% по сравнению с островами, где были длинноногие ящерицы.
- Рост растений: Коротконогие ящерицы, будучи более эффективными охотниками, сильнее сократили численность насекомых-фитофагов. В результате растения процветали: побеги деревьев Conocarpus erectus (buttonwood) на этих островах выросли вдвое больше, чем на островах с длинноногими ящерицами.
Значение исследования
Как отметил профессор Джейсон Колб, один из старших авторов работы, эти результаты помогают «замкнуть петлю обратной связи»: «Мы знали из предыдущих исследований, что экологические факторы формируют длину конечностей, а теперь мы показываем взаимное влияние этих эволюционных изменений на среду».
Понимание полного спектра взаимодействий между эволюцией и экологией становится особенно важным для прогнозирования изменений окружающей среды, поскольку деятельность человека ускоряет темпы как эволюционных, так и экологических изменений во всём мире.