Ящерицы с изменчивой окраской подтвердили эволюционный процесс, предсказанный век назад

Бокопятнистые игуаны в большей части пустыни Мохаве имеют песочную и коричневую окраску, которая хорошо маскирует их в пустынной среде. Однако на лавовом поле Писгах обитает совершенно иная популяция этих ящериц — чёрная, как скалы, на которых они живут.

Учёные, изучающие этих ящериц на лавовом поле Писгах, детально задокументировали процесс, известный как эффект Болдуина. Эта идея, предложенная психологом Джеймсом Марком Болдуином в 1896 году, предполагает, что фенотипическая пластичность (способность особи изменять признаки в течение жизни) позволяет животным выжить в новой среде, после чего естественный отбор закрепляет полезные генетические адаптации в популяции на протяжении поколений.

Исследование, опубликованное 6 сентября в Current Biology, представляет, возможно, самый подробный пример эффекта Болдуина в дикой природе.

Ключевые открытия:

• Фенотипическая пластичность: Когда ящериц перемещают на другой фон (например, с песка на лаву), изменения окраски начинаются в течение недели и постепенно продолжаются месяцами, благодаря накоплению тёмного пигмента меланина.
• Генетические различия: Генетический анализ выявил различия между популяциями на лаве и вне её в двух генах, участвующих в регуляции выработки меланина.
• Наследуемость признака: Эксперименты по скрещиванию ящериц из двух популяций и выращиванию потомства в одинаковых условиях показали, что вариации в этих генах коррелируют со степенью темноты кожи.
• Локальное происхождение мутаций: Генетические варианты, обнаруженные у лавовой популяции, уникальны для неё и, согласно демографическому моделированию, возникли в результате мутаций уже после образования лавового потока (около 22 000 лет назад).

«Это старая и очень мощная идея, и теперь у нас есть генетические доказательства того, как это происходит в дикой природе», — говорит соавтор Барри Синерво, профессор экологии и эволюционной биологии в UC Santa Cruz.

«Пластичность позволяет организмам заселять новые среды, а затем у них развиваются новые адаптации через естественный отбор. До сих пор нам не хватало генетических инструментов, чтобы показать, что это происходит в полевых условиях», — отметил первый автор Аммон Корл.

Уникальность популяции Писгах в том, что, обладая лучшей маскировкой на лаве, эти ящерицы сохраняют высокую пластичность и могут адаптировать окраску к песку. Исследование демонстрирует, как естественный отбор действует даже на высокопластичные признаки, и открывает путь для дальнейшего изучения эволюции таких признаков.