Материнский опыт дает эволюционное преимущество

Исследователи из Департамента наук об окружающей среде Базельского университета на примере вида бабочек показали, как насекомые адаптируют свое потомство к меняющимся условиям среды. Работа, опубликованная в журнале Ecology, демонстрирует, что самки передают свой собственный опыт потомству, даже если этот опыт не был идеальным. Такая быстрая адаптация имеет огромное значение для понимания видообразования у насекомых.

В исследовании под руководством профессора Андреаса Эрхардта ученые:

1. Подтвердили свои более ранние результаты, показавшие, что поколение родителей-бабочек может подготовить свое потомство к качеству кормовых растений, которое они сами испытали в личиночной стадии.
2. Впервые получили доказательства того, что матери этого потомства меняют свое яйцекладное поведение и предпочитают откладывать яйца на тех растениях, на которых развивались сами.

Ученые показали, что молодые самки капустной белянки (Pieris rapae) точнее своих родителей откладывают яйца именно на те растения, которые они (и их родители) испытали как гусеницы. Это стало доказательством процесса адаптации.

В эксперименте в качестве растения-хозяина использовалась капуста, в которую добавляли либо большое, либо малое количество азота, учитывая, что удобрение азотом благоприятно для развития личинок бабочек. Хотя растение с большим количеством азота было лучшим выбором, самки, развивавшиеся как гусеницы на растениях с меньшим количеством азота, проявляли тенденцию откладывать яйца на неудобренную капусту.

Ускоренное видообразование

Такое поведение при размножении имеет значение для понимания эволюционных и экологических процессов. Подготовка потомства к опыту родителей происходит только в том случае, если потомство растет в среде, аналогичной среде родительского поколения. У видов, где это происходит, предпочтение соответствующего опыта усиливается с каждым поколением. Это порождает потомство, все лучше адаптированное к соответствующему растению-хозяину, даже если оно на самом деле не обеспечивает оптимальных условий. В результате новые виды могут возникать быстрее и легче.

Хотя адаптация могла уменьшить недостаток, вызванный менее благоприятной средой, она не устранила его полностью. В качестве компенсации самки, которые принимают или даже предпочитают невыгодные условия среды, получают доступ к большему выбору растений для откладки яиц, что приводит к снижению внутривидовой конкуренции.