Эволюция липкой ситуации

В то время как многие животные стараются избегать липких ситуаций, ящерицы эволюционировали, чтобы их искать.

Эволюционный биолог из Университета штата Мичиган Трэвис Хейги показал, как разные группы ящериц — гекконы и анолисы — пошли двумя совершенно разными эволюционными путями к развитию полезного признака — липких подушечек на пальцах.

В статье, опубликованной в журнале Evolution, Хейги показал, что анолисы, по-видимому, сделали ставку на один тип липких подушечек, который генерирует большое трение. Как группа, они смогли развить липкие подушечки рано. Гекконы же выбрали эволюционный «пьяный шаг» и, по-видимому, не остановились на одном подходе, вместо этого развив подушечки, которые у одних видов генерируют много трения, а у других — отлично прилипают непосредственно к поверхности.

Теория «пьяного шага», формально известная как модель броуновского движения, лучше всего объясняет эволюцию гекконов. Разные группы гекконов искали различные подходы и хватались за адаптивные решения. Они достигли полезных признаков, следуя разными путями, продвигаясь вперёд в одни эпохи и отступая в другие.

«Мы пытаемся объяснить, как работает эволюция и насколько она предсказуема», — сказал Хейги, который является частью центра BEACON при MSU. «Хорошая наука отвечает на один вопрос, порождая при этом новые. Анолисы и гекконы — две разные большие группы ящериц. Они живут на разных континентах, и эволюционно их разделяют 250 миллионов лет. Поэтому, даже если у них есть некоторые одинаковые признаки, нельзя предполагать, что они развивались одинаково».

Эволюция — это мастер-самоучка, добавил он. Хейги сравнивает её с человеком, который живёт на грунтовой дороге и решает построить велосипед, используя только те детали, которые может достать, и внося модификации и ремонт, пока не получит велосипед, который ему нравится. «То же самое верно для гекконов и анолисов. Они оба развили липкие пальцы, но пришли к этому разными путями».

Исследование длины конечностей в PLOS ONE

В связанной статье в PLOS ONE Хейги сосредоточился на длине конечностей. Гекконы и анолисы живут на деревьях и карабкаются по вертикальным поверхностям. Они должны справляться с одинаковыми механическими аспектами, но выбрали ли они разные пути для получения этих преимуществ? Развили ли они признаки, делающие акцент на скорости бега в ущерб балансу, или наоборот?

«Изучение липких подушечек и длины конечностей помогает учёным понять, как и почему животные имеют ту форму, которую имеют, и механику их движения», — сказал Хейги. «Можно подумать, что есть только один хороший способ лазить по дереву или один хороший способ плавать, но их много».

Для обоих исследований Хейги путешествовал по экзотическим местам в Доминиканской Республике, Австралии и Таиланде. Посещение заводчика в Оклахоме позволило ему наблюдать 15 видов ящериц с пяти континентов. В целом его исследование охватило 30 видов гекконов и 20 видов анолисов.

Исследование показало, что у гекконов в целом более короткие ноги, чем у анолисов. Учёные не уверены, почему это так, но после учёта разницы в длине они сделали интересное наблюдение.

Ящерицы, живущие в кустах, независимо от того, гекконы это или анолисы, имеют длинные хвосты, полосатую спину и длинные ноги. Те, кто живёт на мелких ветвях в кроне леса, как правило, коричневые, с короткими хвостами, длинными мордами и короткими ногами. Эти признаки были последовательными, несмотря на разделяющие их океаны или полушария.

«Хотя нам удалось найти некоторые интересные сходства, мы пока действительно не знаем, почему так происходит», — сказал Хейги. «Возможно, они все адаптируются, чтобы стать лучшими кустарниковыми ящерицами или лучшими древолазающими ящерицами, и все движутся к одним и тем же эволюционным решениям».