Как биологический вариант "камень-ножницы-бумага" определяет сохранение или утрату окраски у ящериц

Два новых исследования раскрывают, как один вид сохраняет своё цветовое разнообразие, в то время как другие теряют древние окраски. Эти изменения движет биологический эквивалент игры "камень-ножницы-бумага".

Биологи используют эту аналогию для описания конкурирующих стратегий выживания. В первом исследовании, опубликованном в Science, изучалась прыткая ящерица, широко распространённая в Европе. На протяжении 6 миллионов лет эти рептилии существовали в цветовой гармонии: особи рождались жёлтыми, белыми или оранжевыми. Не было доминирующего цвета, потому что популяции следовали правилам "камень-ножницы-бумага", где каждый цвет имел конкретное преимущество, сдерживающее другие.

Баланс нарушен

Однако исследователи обнаружили, что этот баланс разрушает более крупная, сильная и агрессивная итальянская популяция стеновой ящерицы. Это похоже на появление нового игрока со стратегией, против которой другие цвета бессильны.

Конкретной причиной является распространение доминантного признака, отобранного половым отбором, — фенотипа nigriventris. Этот набор физических и поведенческих черт включает ярко-зелёную спину и социальное доминирование. Из-за мощи этих "захватчиков" жёлтый и оранжевый цвета быстро исчезают из популяций. Как поясняют авторы: "Результаты демонстрируют, как появление нового фенотипа может нарушить балансирующий отбор, устанавливая связь между быстрой фенотипической эволюцией и утратой цветового полиморфизма".

Во втором исследовании, также опубликованном в Science, учёные изучили генетические механизмы, лежащие в основе стратегий спаривания у заборных игуан. В начале каждого брачного сезона самцы этого вида развивают разную окраску горла: оранжевую, синюю или жёлтую. В соответствии с аналогией "камень-ножницы-бумага": оранжевые — агрессивные узурпаторы (камень), синие — охраняющие партнёрш (бумага), а жёлтые — скрытные имитаторы (ножницы).

Смена цвета

Годы учёные полагали, что у этих ящериц есть три разных варианта одного гена: для оранжевого, синего и жёлтого цвета. Однако команда обнаружила, что существуют только генетические варианты для оранжевого и синего.

Откуда же берётся жёлтый? Оказалось, что синегорлые ящерицы могут сменить цвет на жёлтый, если недостаточно сильны, чтобы завоевать территорию. Это новое правило игры: гибкость позволяет ящерице сменить стратегию для выживания. Как пишет исследовательская группа: "Наши выводы расширяют потенциал игры "камень-ножницы-бумага" для поддержания биоразнообразия, демонстрируя, что пластичные стратегии могут быть частью игры и способствовать её стабильности".

Компьютерное моделирование показало, что наличие только двух, а не трёх генетических "рецептов" лучше для вида. Поскольку некоторые ящерицы могут менять цвет, исчезновение любого отдельного цвета становится маловероятным.

В Science также опубликована перспективная статья, посвящённая этим двум исследованиям.