Ящерицы быстро адаптируются к угрозе от инвазивных огненных муравьёв, меняя географические паттерны своих признаков

Некоторые ящерицы на востоке США адаптировались к инвазивным огненным муравьям — которые могут кусать, жалить и убивать ящериц — что привело к обращению географических трендов в поведенческих и физических признаках, используемых для избегания хищников. Новое исследование, описывающее это обращение, опубликовано онлайн 29 ноября 2018 года в журнале Global Change Biology и показывает, что новые экологические вызовы могут перекрыть исторические влияния, которые изначально определяли географические тренды признаков.

Адаптация к новой угрозе

Исследователи изучили три отдельные характеристики восточных заборных игуан (Sceloporus undulatus) с 13 участков, охватывающих тысячу миль. Они обнаружили, что эти ящерицы способны адаптироваться комплексным образом к угрозе инвазивных огненных муравьёв за относительно короткое время.

Обращение поведенческих клин

• Без огненных муравьёв (от Нью-Джерси до северного Теннесси): ящерицы следуют предсказанным широтным клинам в антихищническом поведении. На более низких широтах они чаще полагаются на камуфляж, оставаясь неподвижными, чтобы слиться с окружением — эффективная стратегия против визуальных хищников, таких как птицы.
• С огненными муравьями (от центрального Теннесси до прибрежной Алабамы): этот паттерн обращается. По мере продвижения на юг, к точке первоначального вторжения муравьёв, ящерицы с большей вероятностью реагируют на атаку подёргиванием тела, использованием задних конечностей для сбрасывания муравьёв и/или бегством. Неподвижность неэффективна против огненных муравьёв, которые быстро окружают и жалят ящериц, парализуя и убивая их.

Изменения в морфологии и физиологии

• Длина задних конечностей: Музейные образцы ящериц, собранные до вторжения муравьёв, и современные ящерицы на участках без муравьёв показывают паттерн, где у самых южных особей самые короткие задние конечности. Но на современных участках с огненными муравьями у самых южных ящериц самые длинные задние конечности, что демонстрирует значительное обращение исторических паттернов.
• Стресс-физиология: Паттерны стрессовой физиологии также меняются с присутствием огненных муравьёв. У ящериц на самых южных участках с муравьями в ответ на угрозу вырабатывается больше гормона стресса кортикостерона.

Значение и последствия адаптации

Документированные изменения помогают ящерицам справляться с муравьями: более длинные конечности позволяют развивать большую скорость бега и эффективнее сбрасывать муравьёв, а повышенный уровень кортикостерона подготавливает животных к поведению вроде подёргивания и бегства.

Изменения произошли всего за 80 лет (около 40 поколений ящериц) или даже меньше. Однако, хотя эти изменения могут приносить краткосрочную пользу, их стоимость, учитывая противоречие историческим адаптациям, неизвестна. Например, более частое подёргивание и бегство может сделать ящериц более уязвимыми для визуальных хищников.

Исследование показывает, что экологические изменения, такие как инвазивные виды, могут «сбить» виды с их традиционной траектории развития по целому ряду признаков, демонстрируя сложную и быструю адаптацию.