Эволюция в прямом эфире: как морские улитки адаптировались на глазах ученых в 30-ти летнем эксперименте

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Тридцать шесть лет назад, в 1988 году, шведский архипелаг Костер стал ареной тихой драмы. Цветение токсичных водорослей практически стерло с лица земли популяции морских улиток Littorina saxatilis. Пока крупные острова относительно быстро восстановили свои биологические сообщества, крошечные скалистые островки — шхеры — оставались безмолвными свидетелями произошедшей катастрофы. Казалось, для улиток здесь наступил конец. Но история, как известно, любит неожиданные повороты.

Этот экологический кризис предоставил ученым уникальную возможность — не просто наблюдать эволюцию в действии, но и попытаться предсказать ее ход. Керстин Йоханнессон, морской эколог из Гетеборгского университета, решила не просто пассивно фиксировать последствия катастрофы, а вмешаться в ход событий. В 1992 году она запустила долгосрочный эксперимент, который спустя три десятилетия принес удивительные результаты.

Эволюция улиток, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Йоханнессон реинтродуцировала на один из опустевших шхеров Littorina saxatilis, но не тех улиток, что обитали здесь ранее. На сцене появились улитки «крабового» экотипа, отличающиеся от исчезнувших «волновых» собратьев размером, формой и толщиной раковины, а также поведенческими особенностями. «Крабовые» улитки, как правило, крупнее, с более массивной раковиной, адаптированные к жизни на побережьях, населенных хищными крабами. «Волновые» же — мелкие, с тонкой раковиной, приспособленные к существованию на открытых, подверженных волновому воздействию, скалах.

По сути, ученые поместили «крабовых» улиток в условия, которые на протяжении веков формировали «волновой» экотип. И что же произошло? Улитки начали меняться. Но не хаотично, а по вполне предсказуемому сценарию.

Уже в первое десятилетие эксперимента стали заметны признаки адаптации. Улитки меняли форму раковины, стремясь приспособиться к новой среде. Но ключевые изменения происходили на генетическом уровне. Исследователи из ISTA и Норвежского университета Норд* смогли не только зафиксировать эти изменения, но и предсказать их направление и масштаб.

Траектория дивергенции популяции шкерри на уровне фенотипов и локусов в коллинеарных геномных регионах. Годы соответствуют точкам выборки во времени. (A) Схема эксперимента по трансплантации, на которой слева показан донорский экотип Crab, в центре — реципиентный skerry, а справа — соседний экотип Wave. Рисунок создан с использованием графики с сайта Vecteezy.com по свободной лицензии. (B) Эволюция длины и формы раковины в сторону экотипа Wave на шхере. (C) Эволюция цвета, рисунка, гребня и толщины раковины в популяции skerry в сторону эталонного экотипа Wave. Толщина представляет собой среднюю толщину по отношению к средней толщине пересаженной популяции в 1992 году. (D) Диаграммы рассеяния двух некоррелированных количественных признаков (длина раковины и рост в высоту) в логарифмической шкале и одного качественного признака (цвет) показывают отсутствие бимодальности в популяции шкерри. (E) Генетическая дифференциация популяции skerry по сравнению с контрольными популяциями на основе контрольных и пространственных аутлайновых SNP-локусов. Использовался набор данных пространственных выбросов с уменьшенным LD.
Автор: Garcia Castillo et al., Sci. Adv. 10, eadp2102 (2024); DOI: 10.1126/sciadv.adp2102; CC-BY 4.0 Источник: www.science.org

Секрет такой быстрой трансформации скрывается в генетической памяти вида. Оказалось, что в генофонде «крабовых» улиток уже присутствовали гены, ответственные за «волновые» признаки, хоть и с низкой частотой. Это наследие прошлых эпох, когда предки этих улиток сталкивались с похожими условиями среды. Добавьте к этому возможный приток генов от соседних популяций «волновых» улиток, способных преодолеть небольшие морские расстояния, и получите рецепт эволюционного «камбэка».

Этот эксперимент — не просто увлекательная история о морских улитках. Он демонстрирует потенциал видов к адаптации в условиях быстро меняющейся среды. Но главный урок, который мы можем извлечь, — важность сохранения генетического разнообразия. Именно этот скрытый резерв позволяет жизни находить выход даже в самых драматических ситуациях. Защита природных местообитаний в их многообразии — это не просто романтический порыв, а стратегическая необходимость, гарантирующая будущее жизни на нашей планете.

  • * — Неформальное молодежное объединение «Народное объединение русского движения» - признана экстремистской организацией на территории Российской Федерации

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Эволюция в прямом эфире: как морские улитки адаптировались на глазах ученых в 30-ти летнем эксперименте

Тридцать шесть лет назад, в 1988 году, шведский архипелаг Костер стал ареной тихой драмы. Цветение токсичных водорослей практически стерло с лица земли популяции морских улиток Littorina saxatilis....

Почему пираты не ловили рыбу, даже когда голодали в открытом море: причины и факты

Пираты, которые бороздили моря на парусных судах, часто сталкивались с нехваткой продовольствия. Это кажется удивительным, учитывая изобилие рыбы в океанах. Почему же рыба практически...

Почему под кроссовки принято носить именно белые носки

Носки — мелкая деталь нашего гардероба, но они могут существенно повлиять на общее восприятие образа. Даже существуют определенные правила носочного этикета: под каждую обувь нужно...

Зачем нужны контрейлеры и как поезда перевозят фуры и полуприцепы

Грузоперевозки — это одна из самых массовых и востребованных областей народного хозяйства практически любой страны. От того насколько эффективна построена логистика, зависят многие...

Чем хороший силовой кабель отличается от дешёвого

Попытавшись сэкономить, я купил дешёвый кабель ВВГ с гордой надписью «ГОСТ», но, измерив его параметры, решил этот кабель вернуть и взять более дорогой. Расскажу, в чём отличия между двумя этими...

Секрет собачьей преданности раскрыт? Ученые обнаружили нейронную синхронизацию при зрительном контакте с человеком

Взаимоотношения человека и собаки — одна из самых древних и прочных связей в истории одомашнивания. Новое исследование китайских ученых открывает неожиданную глубину этой связи,...