Биологи наблюдали эволюцию улиток в реальном времени
15 октября 2024, 12:00
Исследователи из Австрии и Норвегии наблюдали за тем, как популяция морских улиток Littorina saxatilis на небольшом острове в архипелаге Костер у берегов Швеции эволюционировала прямо у них на глазах. Этот уникальный эксперимент, начавшийся после экологической катастрофы 1988 года, позволил ученым предсказать и непосредственно увидеть, как происходят эволюционные изменения в природе. Исследование длилось более 30 лет, а его результаты опубликовали в журнале Science Advances. В 1988 году токсическое цветение водорослей уничтожило популяции улиток на одном из островов архипелага. Спустя 4 года, в 1992 году, шведский эколог Керстин Йоханссон приняла решение переселить на опустевший остров новую популяцию улиток, но другого экологического типа — крабовых. Эти улитки, отличавшиеся от исходной волновой популяции, постепенно начали изменяться, приспосабливаясь к новым условиям.Цифровой прорыв: как искусственный интеллект меняет медийную рекламу Различие между крабовыми и волновыми улитками Littorina saxatilis — распространенный вид морских улиток, который встречается на побережьях Северной Атлантики. Различные популяции этого вида эволюционировали в зависимости от среды обитания. Например, улитки, обитающие в местах с высоким давлением со стороны хищников (крабов), имеют толстые панцири и ведут осторожный образ жизни. В то время как улитки, живущие на каменистых берегах, подвергающихся сильному воздействию волн, меньше по размеру и обладают более легкими и тонкими панцирями. До катастрофы 1988 года на пострадавших островах обитали именно волновые улитки. Однако Йоханссон переселила туда крабовых улиток. Благодаря их высокой скорости размножения (до 2 поколений в год), ученые надеялись увидеть адаптацию улиток к новой среде уже в ближайшее десятилетие. Эволюция на глазах ученых Исследования показали, что крабовые улитки начали изменяться сразу после переселения. В течение первых нескольких поколений они изменили форму панцирей, адаптируясь к новой среде. Это явление, известное как фенотипическая пластичность, позволило улиткам приспособиться к условиям сильных волн. Однако изменения происходили не только на уровне внешнего вида — генетическая структура популяции также претерпела значительные изменения. За 3 десятилетия эксперимента ученые смогли предсказать, какие гены будут задействованы в эволюции. Оказалось, что улитки адаптировались как за счет уже существующих генетических вариаций, так и благодаря переносу генов от соседних популяций, обитающих всего в 160 метрах от острова. Уникальные условия эксперимента Улитки на острове оказались идеальной моделью для изучения эволюции. Наличие разных типов этих животных на близлежащих островах, а также их способность к быстрому размножению дали ученым уникальную возможность наблюдать за тем, как быстро вид может эволюционировать. Эксперимент также подтвердил, что доступ к большому генетическому разнообразию ускоряет процесс адаптации, позволяя популяции быстрее реагировать на изменения в окружающей среде. Значение исследования для будущего Результаты эксперимента помогут биологам понять, как организмы могут адаптироваться к быстро меняющимся условиям на планете, включая изменения климата и загрязнение окружающей среды. "Не все виды обладают таким генетическим разнообразием, что делает адаптацию сложным и длительным процессом," — отмечает Анья Мария Вестрам, соавтор исследования. Ученые подчеркивают, что для сохранения видов важно защищать разнообразие природной среды, которая поддерживает генетическую вариативность. Сегодня популяция улиток на острове, переселенных в 1992 году, составляет около 1 000 особей, и они продолжают процветать, что свидетельствует о долгосрочной успешности их адаптации.