Трёхногие ящерицы процветают вопреки всему, бросая вызов представлениям об эволюции в дикой природе

Случайная встреча с хромающим коричневым анолисом на Багамах, у которого отсутствовала вся левая задняя конечность, положила начало неожиданному исследованию.

В сотрудничестве с более чем 60 коллегами со всего мира было задокументировано 122 случая потери конечностей у 58 видов ящериц. Эти «трёхногие пираты» — редкие выжившие после травм — могут бегать так же быстро, поддерживать здоровый вес, успешно размножаться и жить удивительно долго. Исследование опубликовано в журнале The American Naturalist.

Большинство ящериц, вероятно, не переживают таких серьёзных повреждений. Документируются исключительные случаи, которые противоречат ожиданиям о том, как работает естественный отбор.

Это открытие удивительно, потому что конечности ящериц — один из наиболее изученных примеров эволюционной адаптации. Даже крошечные различия в длине ног могут означать разницу между жизнью и смертью. Биологи долго предполагали, что потеря всей конечности должна быть катастрофической.

Однако глобальный обзор показывает другую историю. Работая с коллегами на шести континентах, учёные обнаружили ящериц с повреждёнными конечностями почти во всех основных семействах — от крошечных гекконов до массивных игуан. Животные явно зажили после травмы, вероятно, полученной в результате несчастного случая или неудачной попытки хищника съесть их. Потерю конечности с последующим выживанием задокументировали даже у хамелеонов, специалистов по лазанью по деревьям.

Процветание, а не просто выживание

Состояние тела этих ящериц было самым удивительным. Вместо того чтобы выглядеть истощёнными, многие особи с повреждёнными конечностями были тяжелее, чем ожидалось для их размера, что говорит об успешном поиске пищи. Некоторые активно размножались: у самок находили яйца, а самцов наблюдали в процессе успешного спаривания.

Эти находки заставляют пересмотреть некоторые базовые предположения о работе эволюции в диких популяциях. Чарльз Дарвин представлял естественный отбор как вездесущую силу, «ежедневно и ежечасно scrutinizing» каждую черту.

Но, возможно, отбор носит более эпизодический, чем постоянный характер. Иногда длина конечностей имеет огромное значение, а в другое время — например, когда пищи много, а хищников мало — она имеет меньшее значение, и трёхногие ящерицы могут процветать.

Эти выжившие ящерицы демонстрируют невероятные решения, заложенные в их биологию миллионами лет эволюции. Вместо того чтобы быть пассивными жертвами травм, они могут выживать, активно выбирая более безопасные места обитания или стратегии охоты, используя разумное поведение, чтобы избегать ситуаций, где их инвалидность была бы недостатком.

Биологическая инженерия в действии

Исследование сочетает старомодные наблюдения натуралистов с передовым биомеханическим анализом.

Используются высокоскоростные камеры и компьютерное программное обеспечение, которое может отслеживать движение кадр за кадром, чтобы анализировать механику бега, невидимую невооружённым глазом. Это сочетание полевой биологии и лабораторной точности позволяет понять не только то, что эти ящерицы выживают, но и то, как они совершают этот замечательный подвиг.

При тестировании спортивных результатов трёхногих ящериц результаты опровергли ожидания. Некоторые животные явно были ограничены в своих спринтерских способностях, но другие бежали быстрее, чем полностью конечные особи того же размера, во время 2-метрового забега на «Олимпиаде ящериц».

Анализ высокоскоростного видео раскрыл их секрет: быстрые выжившие компенсируют потерю с помощью творческих биомеханических решений. Один коричневый анолис, у которого отсутствовала половина задней конечности, значительно увеличил изгиб тела во время спринта, используя преувеличенные змеевидные движения для компенсации отсутствующей ноги.

Документируя неожиданное — казалось бы, невозможных выживших — мы напоминаем себе, что природа всё ещё хранит сюрпризы, способные фундаментально изменить наше представление о самой жизни.