Что ответить дарвинисту? Часть II

1. «Различия в морфологии, эффективности и поведении между недавно разошедшимися популяциями Podarcis sicula отражают различия в хищническом давлении» (Vervust et al., 2007).

2. «Быстрое крупномасштабное эволюционное расхождение в морфологии и эффективности, связанное с разными пищевыми ресурсами» (Herrel et al., 2008).

Вся история началась с того, что в 1971 году ученые выпустили на один из островков Адриатического моря (Pod Mrcaru) пять пар взрослых итальянских стенных ящериц Podarcis sicula (пять самок и пять самцов). Ученые взяли этих ящериц с соседнего островка Pod Kopiste.

Оба этих островка (Pod Mrcaru и Pod Kopiste) похожи между собой по размеру, высоте и микроклимату. На всякий случай, отметим, что на островке Pod Mrcaru в 1971 году обитал еще и другой вид ящериц из этого же рода – Podarcis melisellensis.

В 2004 году исследователи вернулись на остров Pod Mrcaru, чтобы посмотреть, как поживают переселенные ящерицы (Podarcis sicula). Биологи обнаружили, что второй, аборигенный вид ящериц (Podarcis melisellensis) к этому времени полностью вымер, и ящеричное население островка Pod Mrcaru представлено только особями итальянской стенной ящерицы (Podarcis sicula).

Помимо этого, биологи обнаружили целую плеяду интересных различий между предковой и новой популяцией стенных ящериц:

1. Плотность населения ящериц на островке Pod Mrcaru оказалась намного выше, чем на исходном островке Pod Kopiste (откуда были взяты первые пять пар ящериц).

Кроме того, представители новой популяции ящериц оказались:

2. В целом немного больше по размеру.

3. Их ноги оказались короче, чем у представителей предковой популяции.

4. Они слабее реагировали на угрозу хищника.

5. Они развивали меньшую скорость бега.

6. Их головы оказались пропорционально больше в длину, ширину и высоту.

7. Сила укуса оказалась выше, чем у представителей предковой популяции (Табл. 2):

Таблица 2. Из работы (Herrel et al., 2008), иллюстрирующая изменения в длине, высоте, ширине головы и силе укуса (обведено красными рамками) итальянских стенных ящериц из новой популяции, размножившейся на острове Pod Mrcaru от ящериц, переселенных с острова Pod Kopiste.

8. В диете резко возросла доля растительной пищи в весенне-летний период – 34 % весной и 61 % летом против 7 % весной и 4 % летом в предковой популяции (Рис. 15):

Рисунок 15. Резкие изменения в диете итальянских стенных ящериц новой и старой популяций. Черными столбиками обозначена доля растительной пищи в рационе ящериц, белыми столбиками – членистоногие. Рисунок взят из работы (Herrel et al., 2008).

9. И наконец, самое удивительное, у всех препарированных ящериц новой популяции в пищеварительной системе обнаружилось нечто вроде нового органа (!) «cecal valve» (цекальный клапан), который имеет вид складки (перегородки) на внутренней стороне кишечника. Это образование задерживает прохождение пищи через кишечник и образует некие «ферментативные палаты», где целлюлоза преобразуется в более удобоваримые вещи. Таким образом, это новоприобретение улучшает усвоение растительной пищи.

Подобные морфологические образования имеются у некоторых растительноядных ящериц из этого семейства (Lacertidae) и из других семейств ящериц (агамовые, игуановые). Однако никогда до этого не регистрировались у обсуждаемых итальянских стенных ящериц (Podarcis sicula) или у ящериц P. melisellensis. В целом, это морфологическое образование имеется менее чем у 1 % всех существующих ящериц и змей.

Таким образом, исследователи столкнулись не только с количественными морфологическими изменениями, произошедшими в новой популяции, но и с качественными, выразившимися в появлении новых морфологических структур!

10. Более того, в кишечнике ящериц новой популяции обнаружились нематоды (круглые черви). Авторы работы посчитали нематод индикаторами присутствия в пищеварительной системе ящериц симбиотических микроорганизмов, перерабатывающих целлюлозу из растительной пищи. Поскольку у ящериц исходной популяции (на островке Pod Kopiste) нематоды не были найдены, то авторы предположили, что симбиотические микроорганизмы появились в новой популяции, вероятно, тоже вместе с новым органом, и (или) в связи с резким изменением пищевого рациона в сторону растительноядности.

Как видим, список произошедших изменений весьма впечатляет. Во-первых, произошли множественные количественные морфологические изменения, а во-вторых, еще и качественные (морфологическое новообразование в пищеварительной системе). И весь этот «букет» изменений случился с новой популяцией всего за 36 лет (авторы пишут примерно о 30 поколениях).