Сотрудничество, а не борьба за выживание, движет эволюцией

Механизмы, позволяющие видам эволюционировать, сосуществовать, конкурировать, сотрудничать или вымирать, понятны, но факторы, позволяющие видам сосуществовать в одной среде, всё ещё обсуждаются. От принципа конкурентного исключения Гаузе до «призрака конкуренции в прошлом» Коннелла, внутри- и межвидовая конкуренция считались важными для эволюции биоразнообразия.

Однако принципы конкурентных взаимодействий как объяснение биоразнообразия недавно подверглись критике с теоретических и эмпирических позиций. С тех пор как Хатчинсон предложил провокационный «парадокс планктона», был предложен ряд альтернативных гипотез, объясняющих, почему принцип конкурентного исключения фактически не встречается в природе.

Новая концептуальная эволюционная модель, впервые предложенная в 2015 году на bioRXiv, а затем опубликованная в этом году в журнале Biologia Роберто Кадзоллой Гатти, доцентом по экологии и биоразнообразию Томского государственного университета, пересматривает спорный механизм видообразования. Исследование предполагает, что конкуренция и борьба за существование не являются главными движущими силами эволюции. Вместо этого ключевыми силами, структурирующими экосистемы и позволяющими эволюцию биологического разнообразия, являются:

• Избегание конкуренции
• Биологическая история
• Эндогеносимбиоз
• Трехмерность среды

Несколько недель назад исследователи из Бернского университета (Швейцария) опубликовали эмпирический эксперимент, подтверждающий эту теорию. Давид Маркес и коллеги показали, что популяция колюшки, размножающаяся в одном озере (Боденское озеро, куда её завезли около 150 лет назад), с высокой скоростью разделяется на два отдельных вида. Оба типа рыб размножаются в одних и тех же ручьях в одно время года и скрещивались между собой, но теперь они разделяются на два генетически и физически разных типа.

В своей статье в Biologia Роберто Кадзолла Гатти пишет: «Моя модель предсказывает, что сосуществование двух видов симпатрическим образом может произойти только при низкой конкуренции или слабом конкурентном исключении между ними и своего рода избегании конкуренции, которое приводит к небольшому сдвигу ниши мета-популяции... Таким образом, в конечном итоге, именно избегание конкуренции и процесс, который я называю эндо-гено-симбиозом, движет расширением разнообразия живых существ».

Эндо-гено-симбиоз описывает способность эндогенных «носителей генов» делиться частями своего генома в симбиотических отношениях со своими хозяевами.

Существует множество примеров быстрой эволюции, включая развитие устойчивости рака к лекарствам и вредителей — к пестицидам. Даже некоторые виды рыб эволюционируют в сторону меньших размеров, чтобы избежать вылова. Такая быстрая эволюция через симпатрию, благодаря избеганию конкуренции, может быть нормой, а не исключением.

Маркес и коллеги отмечают: «Мы не можем знать наверняка, продолжат ли колюшки из Боденского озера эволюционировать, пока не станут двумя видами, не скрещивающимися между собой. Но доказательства симпатрического видообразования растут... что заставляет некоторых эволюционных биологов думать, что это может быть на удивление распространено».

Гатти заключает: «Если человечество не остановит свой "неестественный" конкурентный дух в массовом уничтожении видов, могут потребоваться ещё миллиарды лет, прежде чем разнообразный набор живых существ, который мы сейчас называем биоразнообразием, сможет восстановиться. И угасающая мощь Солнца не позволит этого».