Микроэволюционное доказательство: всё дело в глазах

Для эволюционных биологов глаз долгое время был загадкой из-за множества частей, которые должны безупречно работать вместе. Макроэволюционные исследования, сравнивающие разные виды, показали, как сложный глаз мог развиться из простой светочувствительной клетки.

Однако прямых данных о том, как этот процесс работает внутри одного вида (микроэволюционный подход), до недавнего времени не было. Исследовательская группа под руководством профессора биологии Джеффа Дудича опубликовала работу в Journal of Evolutionary Biology, показав, что больший размер глаз даёт особям конкретного вида значительное репродуктивное преимущество.

"Интересно, что мы также смогли измерить влияние вариаций размера тела, и оказалось, что эффект от размера глаз был больше, чем эффект от размера тела", — говорит Дудича. "Размер глаз, который, насколько нам известно, никто не изучал в этом контексте, имел большее влияние".

Объектом исследования была крошечная пресноводная ракообразная Daphnia obtusa Kurz, длиной 1–2 мм, с характерным большим чёрным глазом.

"Большой глаз требует больших затрат на поддержание, так как любая нервная ткань, включая сетчатку, энергетически затратна. Должна быть и польза, и мы хотели измерить её", — поясняет учёный.

Команда собрала более 200 самок Daphnia из пруда в национальном парке Конгари (Южная Каролина) и определила диаметр глаз и размер кладки (количество яиц). Корреляция была очевидна: увеличение диаметра глаза на 20 микрометров (примерно одно стандартное отклонение от среднего) приводило к появлению примерно одного дополнительного яйца сверх среднего показателя в шесть яиц.

Лабораторные эксперименты подтвердили, что вариация размера глаз в природе в значительной степени обусловлена генетическими различиями, а не факторами среды.

Исследование впервые даёт количественную основу для микроэволюции глаз.

"Макроэволюционный подход показывает большие скачки в строении глаз. Мы же задались вопросом: "Существуют ли крошечные шаги, которые соединяют эти большие скачки?" И мы обнаружили, что да", — резюмирует Дудича.