Успех скворцов объяснили быстрой адаптацией
Новое исследование Корнеллской лаборатории орнитологии изучило генетические изменения у обыкновенного скворца в Северной Америке. Популяция этого инвазивного вида взорвалась со всего 80 птиц, выпущенных в нью-йоркском Центральном парке в 1890 году, до пика примерно в 200 миллионов размножающихся особей по всему континенту. Исследование опубликовано в журнале Molecular Ecology.
«Удивительно, что эволюционные изменения среди популяций скворцов после их интродукции в Северной Америке произошли всего за 130 лет, параллельно с огромным расширением ареала и ростом численности», — говорит ведущий автор Натали Хофмайстер. «Долгое время мы считали, что это невозможно — что для изменения генома мутациями требуются миллионы лет».
Генетические различия между североамериканскими скворцами оказались очень тонкими. Геномы птиц из разных регионов США были поразительно похожи — любые две особи могли бы успешно спариться. Однако исследователи обнаружили генетические признаки изменений в участках генома, контролирующих адаптацию скворцов к вариациям температуры и осадков. Авторы пришли к выводу, что птицы прошли через «быструю локальную адаптацию» к условиям, не встречающимся в их родном европейском ареале.
Ключевым фактором также является высокая подвижность скворцов. Постоянное движение означало, что птицы продолжали основывать новые популяции по мере распространения на запад, и каждой популяции приходилось адаптироваться к новой среде. Адаптация могла произойти не за счёт новой мутации, а благодаря уже существующей генетической вариации в исходной популяции.
«Генетическая вариация, которая могла быть бесполезной в одной среде, могла оказаться очень полезной в другой, — объясняет Хофмайстер. — Так, вариант, связанный с температурой и осадками и повышающий выживаемость, становился более распространённым в новой среде». Огромный размер общей популяции скворцов позволил передавать эти варианты генов через поколения.
Ещё одна особенность североамериканских скворцов — возможное предотвращение генетического «бутылочного горлышка». Виды с ограниченным генофоном чаще вымирают из-за проблем с фертильностью, связанных с инбридингом. Выпуск всего 80 птиц в Центральном парке (попытка интродуцировать всех птиц, упомянутых в пьесах Шекспира) был одной из многих. Возможно, последующий поток генов между этими популяциями предотвратил вымирание вида — это область для дальнейшего изучения.
Несмотря на успех, численность обыкновенного скворца в Северной Америке сейчас резко сокращается, как и у многих других видов. Текущая популяция вдвое меньше, чем 50 лет назад: с примерно 166,2 миллиона размножающихся птиц в 1970 году до 85,1 миллиона (Rosenberg et. al. Science 2019). Вид также сокращается в Европе.