Почему пещерные животные слепнут: новое объяснение

Слепота у животных, обитающих в пещерах, развивалась независимо у тысяч видов. Чарльз Дарвин предполагал, что глаза теряются из-за «неупотребления» (disuse). Однако новое исследование эволюционного биолога Рида Картрайта из Университета штата Аризона, опубликованное в BMC Evolutionary Biology, указывает на иной механизм.

Ключевой объект исследования — мексиканская тетра (Astyanax mexicanus), пещерная рыба, утратившая зрение за 2–3 миллиона лет эволюции. Существует и зрячая поверхностная форма этого вида, что позволяет проводить сравнительный анализ.

Проблема иммиграции генов

Пещеры часто связаны с поверхностью, и зрячие рыбы могут мигрировать в них, принося гены зрения. Моделирование показало, что для эволюции слепоты в таких условиях отбор против зрения должен быть в 48 раз сильнее, чем скорость иммиграции. Расчетный коэффициент отбора (selection coefficient) для слепоты у тетры составляет от 0.5% до 50%.

Гипотеза Ланкестера

Команда Картрайта обратилась к старой гипотезе Э. Рэя Ланкестера (1925 г.). Она предполагает, что слепота в пещерах закрепляется потому, что зрячие рыбы, стремясь к свету, покидают пещеру. В результате в ней остаются преимущественно слепые особи.

«Если зрячие рыбы уплывают на свет, то в пещере остаются только слепые. Это и есть форма отбора, дарвиновская эволюция в действии», — поясняет Картрайт.

Даже небольшой уровень предпочтительной эмиграции (например, 2%) может значительно усилить локальную адаптацию и эволюцию слепоты в пещерной популяции.

Вывод: Слепота у пещерных животных — результат не «неупотребления», а действия естественного отбора, где преимущество получают особи, не стремящиеся покинуть тёмную среду обитания. Исследователи надеются, что полевые биологи проверят гипотезу Ланкестера на практике.