Раскрытие закономерностей в современной эволюции

Дикие популяции должны постоянно адаптироваться к изменениям окружающей среды, чтобы избежать вымирания. Учёные более 50 лет описывают случаи "быстрой эволюции", когда признаки (фенотипы) популяций меняются в ответ на стрессоры. Однако до сих пор не было возможности сделать общие выводы о том, как различные факторы (например, промысел, изменение климата, инвазивные виды или загрязнение) формируют эту быструю (теперь называемую "современной") эволюцию.

Команда под руководством Университета Макгилла создала обширный новый набор данных, содержащий почти 7000 примеров изменения признаков в различных популяциях по всему миру — от домовых воробьёв и серых волков до пресноводных улиток и канадской золотарки. Набор данных на 80% больше существовавших ранее и документирует изменения признаков, представляющие собой смесь эволюции и непосредственных (пластических) реакций на среду.

Влияние антропогенных нарушений на эволюцию

"Мы прошли долгий путь от старого представления об эволюции как о медленном процессе до осознания, что всё вокруг нас постоянно эволюционирует", — говорит Эндрю Хендри, профессор биологии Музея Редпата в Макгилле и соавтор статьи, недавно опубликованной в Molecular Ecology.

Исследователей особенно интересовало, как различные типы антропогенного воздействия влияют на изменения признаков. "Мы обнаружили небольшую, но реальную разницу в темпах изменений между популяциями, подверженными влиянию человека, и природными популяциями", — объясняет Киёко Готанда, соавтор и доцент биологических наук в Университете Брока, где хранятся данные. "Более того, самые высокие темпы изменений почти всегда связаны с интенсивным антропогенным воздействием", — добавляет Хендри.

Загрязнение оказывает значительное влияние на эволюцию

Анализ расширенного набора данных также подтвердил, что промысел человеком приводит к более значительным темпам изменений, чем природные нарушения, а интродуцированные популяции демонстрируют повышенные темпы изменений.

Интересно, что исследователи обнаружили, что загрязнение окружающей среды ответственно за самые быстрые темпы фенотипических изменений. Например, толерантность луговика дернистого к цинку увеличилась на 80% за 26 лет. Они также отмечают, что теперь трудно определить, что такое "естественная среда обитания", поскольку изменение климата, вероятно, затрагивает большинство популяций.

"Следующий ключевой вопрос — как эти современные изменения влияют на популяции, сообщества, экосистемы и вклад природы в благополучие людей", — добавляет первый автор Сара Сандерсон, докторант по биологии в Макгилле. "Например, мы знаем, что лосось стал меньше за последнее столетие. Это сокращение размеров тела такой важной рыбы имеет огромные последствия — у птиц, медведей и других рыб стало меньше пищи, коренным народам приходится ловить больше рыбы для одного приёма пищи, а выгода для коммерческих рыбаков снижается".

"Подобные эффекты, несомненно, сопровождают многие другие изменения признаков, наблюдаемые у бесчисленных организмов по всему миру", — заключает Хендри.