Исследование показывает эволюцию в реальном времени

Команда биолога из Калифорнийского университета в Риверсайде Дэвида Резника в ходе долгосрочного исследования взаимодействия среды и эволюции получила новые данные, иллюстрирующие эволюцию популяции гуппи в реке на Тринидаде.

Учёные определили, какие самцы гуппи оставят больше потомства, а также какие будут жить дольше, а какие — меньше.

«Мы детализируем, как происходит эволюция. Обычно люди смотрят на эволюцию как на изменение во времени, но не знают деталей того, как оно меняется», — сказал Резник.

Исследование, которое Резник ведёт с 1978 года, включало переселение гуппи из реки с разнообразным сообществом хищников в реку, где хищников почти не было (за исключением одного вида рыб, изредка охотящегося на них). Цель — зафиксировать, как гуппи эволюционируют и как могут повлиять на свою среду.

Команда использовала чешую гуппи для архивации их ДНК. Возвращая помеченных рыб в реку и обнаруживая новых немеченых особей, исследователи метили их и брали образцы чешуи для изучения. Так они отслеживали дифференциальный успех гуппи в размножении и выживании.

«Мы могли смотреть на их внешний вид и видеть, как окраска самцов влияет на их способность производить потомство или выживать. Мы использовали ДНК из чешуи, чтобы определить, кто их родители. Это значит, мы могли восстановить их родословную и в итоге узнать их успех в оставлении потомства с течением времени», — пояснил Резник.

Исследование также показало, что:

• Самцы с большим количеством или более крупными оранжевыми и чёрными пятнами производят больше потомства.
• Самцы с чёрными пятнами также имеют более высокий риск смертности.

Результаты, опубликованные 19 августа в Proceedings of the Royal Society B, демонстрируют, как эволюцию в реальном времени можно свести к различиям между отцами в производстве сыновей, что может быть связано с успехом в поиске партнёрш или продолжительностью жизни. Это также показывает, как эволюция связывает эти различия с наследуемыми индивидуальными признаками.

«Люди думают об эволюции как об историческом процессе. Они не считают, что это что-то, происходящее у нас под носом. Но это современный процесс. Люди скептичны; они не верят в эволюцию, потому что не видят её. Здесь мы её видим. Мы можем увидеть, делает ли что-то тебя более способным производить потомство и жить дольше», — отметил Резник.

Результаты этой работы могут быть использованы в биологической охране природы или везде, где изучаются изменения во времени, поскольку эти методы могут выявить признаки особей, усиливающие выживание и размножение.

Другая важная цель исследовательской программы Резника — детализация того, как животные эволюционируют и влияют на свою среду.

«Мы называем это "взаимодействием между экологией и эволюцией". Животные могут менять окружающую их среду, и это изменение может адаптироваться к тому, как они эволюционируют. Идея взаимодействия экологии и эволюции — это другой взгляд. Если вы смотрите на экологическую эволюцию, она рассматривает животных как константу. Но это исследование зафиксировало, как гуппи эволюционируют и как они меняют свою среду в процессе эволюции. Взаимодействие между экологией и эволюцией может дать совершенно иные результаты, чем вы ожидали бы, если бы смоделировали процесс без такого взаимодействия».

Резник подчеркнул, что эволюция — не линейный процесс.

«Это серия эпизодов. То, что мы намеревались сделать, — это наблюдать и получить реальное представление о том, как происходит эволюция. Путь непредсказуем, и он происходит прямо сейчас».