В развитии ящериц и птиц открылись ускорения
Новости о стремительной эволюции того либо иного вида животных появляются всё чаще. Что это — новые техвозможности учёных либо же мы и в самом деле замечаем ускорение? В один момент две научные группы докладывают о серьёзных открытиях: вмешательстве в эволюцию ящериц огненных муравьёв и рекорде скорости появления новых видов у птиц.
Мы уже говорили о скоростной эволюции спасающихся бабочек, ящериц туатаров, вьюрков а также сорняков. Кстати, сравнительно не так давно учёные доказали, что вылов рыбы и охота ускоряют изменение популяций животных аж на 300%.
Сейчас к этому перечню возможно добавить заборных игуан либо сцелопорусов (Sceloporus). Долгое соседство с агрессивными огненными муравьями (Solenopsis) стало причиной изменению поведения и удлинению лап взрослых особей этих ящериц.
Огненные муравьи показались в юго-восточной части США случайно. По общепринятым представлениям, их завезли из Южной Америки через порты Алабамы в 30-х годах прошлого века.
Как и другие ящерицы, существа со необычным заглавием заборные игуаны (тут продемонстрирован вид Sceloporus undulatus) обожают погреться на солнышке. На этом фото прекрасно различимы защитные чешуйки ящерицы (фото Tracy Langkilde).
В Северной Америке у представителей вида Solenopsis invicta совсем нет соперников (естественных хищников). Учёные считают, что если не обнаружитьних управу, то в недалеком будущем 50% всей надводной поверхности Почвы будет заселено этими злостными вредителями.
Поговаривают, что их никакая химия не берёт. По данной причине на них сначала натравили мух-горбаток, а после этого и вирусы. Но не только людям захватчики приносят множество хлопот.
Одному восьмисантиметровому сцелопорусу хватает 12 укусов этих насекомых, дабы отправиться на тот свет. Увидим, что жестокие мураши, убив жертву всего за 60 секунд, после этого обгладывают её скелет до самых косточек (белок особенно нужен муравьиному потомству).
Дабы хоть как-то избавиться от быстроногой мелочи, ящерицы выработали особенную тактику защиты: они начинают яростно дёргаться и подпрыгивать, дабы стряхнуть жалящих их насекомых, и, осознавая, что вступили в неравную схватку, в итоге, удирают. Муравьи не успевают забраться под чешуйки на теле пресмыкающихся и впрыснуть яд в мягкие ткани.
В пресс-релизе университета имеется видео (файл MOV, 10 мегабайт), иллюстрирующее реакцию атакованного сцелопоруса.
Особь Sceloporus undulatus может вырасти до 18-сантиметровой длины (фото Tracy Langkilde).
На протяжении опыта биолог Трэйси Ленгкилде (Tracy Langkilde) из университета Пенсильвании изучила поведение взрослых особей (по 20 мужских и женских) из четырёх популяций заборных игуан (тех, что не имеют опыта общения с огненными муравьями, и тех, «знакомство» которых продолжается уже 23, 54 и 68 лет).
Биолог узнала, что в том месте, где ящерицы и муравьи сосуществуют большее количество лет, задние конечности пресмыкающихся дольше, а поведение при встречи с муравьями более агрессивное.
Так, больше половины сцелопорусов из Арканзаса (тут огненные муравьи практически не видятся) по большому счету не реагировали на насекомых. Они сидели смирно, словно бы ожидая, что муравьи сами уйдут, говорит Трэйси в этот самый момент же додаёт, что на протяжении опыта ни одна ящерица не пострадала (неопытных ротозеев убирали от муравьёв перед тем, как последние успевали причинить животному какой-либо ощутимый вред).
Одновременно с этим 80% представителей рода Sceloporus из Алабамы, где огненные муравьи обитают уже порядка 68 лет, не стали дожидаться медленной смерти (яд сначала парализует животное). Как раз у этих ящериц Лангкилде нашла удлинение лап.
Наверное, более долгие конечности «закрепились» на протяжении естественного отбора: те особи, что смогли выжить по окончании атаки огненных муравьёв (стряхнуть с себя неприятелей и убежать), передали собственные гены потомству.
Дабы узнать, есть ли подобная адаптация эволюционным трансформацией (либо же ящерицы обучаются по мере взросления), учёные обратились к молодняку сцилопорусов.
Лангкилде резонно высказала предположение, что в случае если подобному поведению возможно обучиться, то юные особи из тех мест, где мало огненных муравьёв, не будут реагировать на опасность. В случае если же черта закрепилась на протяжении эволюции, то прыгать и дёргаться должны будут юные представители лишь из тех мест, что уже давно «заражены» Solenopsis invicta.
«Наука имеется наука, и мы довольно часто приобретаем то, чего совсем не ожидаем: все юные особи сцелопорусов как имели возможность защищались от муравьёв», — смеётся Трэйси.
Трэйси и одна из подопытных ящериц. Дабы ни одна из особей не погибла от укусов, учёные извлекали животных из кишащей муравьиной кучи спустя 60 секунд В первую очередь опыта (фото Penn State).
Поразмыслив над взятыми данными, научная несколько Лангкилде пришла к выводу, что для молодняка каждые, кроме того не ядовитые муравьи воображают опасность (потому и появляется такая вот защитная тактика).
В тех местах, где нет огненных муравьёв, по мере взросления ящериц необходимость в её применении отпадает, поскольку чешуйки на теле взрослых особей являются достаточной защитой от насекомых. Помимо этого, прыжки смогут выдать незаметную на неспециализированном фоне ящерицу, привлечь интерес вторых хищников. В том месте же, где много присутствуют представители рода Solenopsis, необыкновенное поведение выручает судьбе и передаётся много поколений.
О вторых собственных выводах Трэйси и её сотрудники поведали в статье, которая покажется в первом номере издания Ecology за 2009 год.
Тяжело не дать согласие, что перед нами ещё один пример скоростной адаптации к изменяющимся условиям внешней среды.
В скором времени биологи желают отснять перемещения сцелопорусов на скоростную камеру и узнать, как как раз более долгие задние лапы оказывают помощь ящерицам. «Эта биологическая изюминка, возможно, разрешает им более действенно стряхивать ползающих по телу муравьёв и стремительнее удирать», — говорит Трэйси.
Многоножка (правильнее то, что от неё осталось), атакованная огненными муравьями (фото Tracy Langkilde).
Кое-какие учёные, определив о совершённом изучении, с оптимизмом заявляют, что в случае если уж ящерицы смогли так скоро приспособиться к страшному соседству, то и к климатическим трансформациям они как-нибудь уж адаптируются. А вдруг распространить эту догадку на все остальные виды, то и паниковать по поводу негативного влияния глобального потепления на разнообразие и численность животных не следует.
Ещё одно любопытное открытие сделали биологи из Американского музея естествознания (American Museum of Natural History). Они узнали, что птицы рода белоглазки (Zosterops) являются рекордсменками по скорости появления новых видов – 2,24-3,16 на любой уже имеющийся вид за миллион лет. Отметим, что общемировой рекорд (во всём животном мире) удерживают рыбки цихлиды: эти и вовсе организовали около тысячи новых видов всего за 500 тысяч лет.
Наименование белоглазкам дали по характерной белой каёмке около глаз этих пернатых.
Представители семейства белоглазковые (Zosteropidae) распространены практически по всему восточному полушарию. Это семейство в далеком прошлом известно исследователям своим разнообразием. Ещё 30 лет назад биологи Эрнст Майр (Ernst Mayr) и Джаред Даймонд (Jared Diamond), путешествуя по Соломоновым островам, обратили внимание, что в отличие от всех остальных птиц эти на каждом острове имеют какие-то собственные особенные отличия.
Zosterops splendidus, как и ещё семь вторых видов этого же семейства, обитает только на маленьком островке Ранонгга (Ranongga) (фото Filardi/CBC/AMNH).
«Они совсем необыкновенные, несколько популяций разделяет полоса воды всего лишь в несколько километров шириной, но это уже различные виды», — говорит ведущий исследователь Кристофер Филарди (Christopher Filardi). Другие птицы легко преодолели бы его и обменялись генами, но белоглазковые не известно почему этого не делают.
Филарди и его ассистенты решили изучить данный феномен на молекулярном уровне (изучили ядерную и митохондриальную ДНК). О собственных итогах они отчитались в статье, размещённой в «Слушаниях национальной академии наук США» (Proceedings of the National Academy of Sciences — PNAS).
Новые эти говорят о том, что большая часть из более чем много видов семейства Zosteropidae (включая и род Zosterops) эволюционировали совсем сравнительно не так давно, и это не обращая внимания на то что белоглазковых возможно отыскать в Азии, Африки и на островах впредь до Океании.
Второй вид из семейства белоглазковых Zosterops Vellalavellae (фото Filardi/CBC/AMNH).
«В то время, когда мы начали сопоставлять полученные цифры, то были шокированы»,- говорит в пресс-релизе музея один из участников команды Роб Мойли (Rob Moyle).
Только кое-какие виды животных смогут соревноваться с Zosteropidae по скорости появления новых видов. Непонятной остаётся обстоятельство таковой диверсификации и скоростной эволюции. В отличие от тех же цихлид на этих птиц не воздействуют какие-либо факторы внешней среды.
Наверное, замечаемое явление определяется наследственностью самих птиц, свойственными лишь им изюминками. Стайность, свойство выживать в самых различных условиях, маленький период появления фертильности у женских особей (всего четыре месяца на фоне года у других тропических певчих птах) – только кое-какие из них.
Наряду с этим белоглазковые не только скоро образуют новые виды, но и распространяются на дальние расстояния.
Среди ящериц самыми скоро эволюционирующими являются туатары (фото Sue Keall и Vivian Ward).
«Я весьма рад заметить молекулярное свидетельство тех идей, каковые я вынашивал последние пара десятилетий», — говорит Даймонд, что на данный момент трудится в стенках Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Филарди додаёт, что, не обращая внимания на тщательный анализ данных, он и его коллеги до сих пор не смогут с уверенностью ответить на вопрос, вправду ли так уникально семейство Zosteropidae либо же учёные просто-напросто застали их во время ускоренной эволюции.
