Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов

Самым очевидным способом было поймать на исследуемых нами островах молодых ящериц (или самку, высиживающую яйца), выращивать их всех в одинаковых лабораторных условиях и наблюдать, будут ли проявляться различия. Однако в тот момент у нас продолжались исследования, а популяции были маленькими. Мы боялись, что если переместим большое количество ящериц с островов, это повлияет на результаты нашего эксперимента. Так что эксперимент с общей посадкой пришлось исключить.

Мы перешли к плану Б – противоположному варианту. Вместо того, чтобы брать ящериц из разных популяций и выращивать их в одном месте, мы взяли ящериц из одной популяции и выращивали их в разных условиях. Одна группа ящериц росла в террариуме с широкой плоской дощечкой (два на четыре), на которой они сидели. А во второй группе единственным насестом был очень узкий стержень шириной в четверть дюйма. Эксперимент должен был показать, повлияет ли использование таких разных поверхностей в период роста ящериц на то, какой длины у них вырастут лапы. Другими словами, сможет ли фенотипическая пластичность породить различия, сравнимые с теми, что мы наблюдали среди наших природных популяций?

Я осуществил этот эксперимент, только чтобы заткнуть рты надоедливым ботаникам и продемонстрировать, что если растения растут по-разному в различных условиях, вовсе не означает, что лапы у ящериц сделают то же самое. Но потом я был немало удивлен, когда увидел полученные данные, и понял, что ошибался. Чертовы ботаники! Поместите молодую растущую ящерицу на широкую поверхность, и ее лапы станут в итоге длиннее, чем у ящериц, что выросли на узких веточках, даже если учесть различия в общем размере тела.

Тем не менее это исследование также наводило на мысль, что различия, которые мы наблюдали среди популяций на наших экспериментальных островах, были слишком велики, чтобы объяснить их пластичностью. Лабораторный эксперимент предоставлял ящерицам более отличающиеся условия: узкий прут и широкая дощечка, чем различия в диаметре насеста на экспериментальных островах. И все же разница в длине лап среди островных популяций была в три раза больше, чем полученная в лаборатории. Другими словами, даже при совершенно различных условиях фенотипическая пластичность была ответственна лишь за долю вариативности, наблюдаемой на островах. В итоге мы пришли к выводу, что возникшие генетические изменения, вероятней всего, ответственны за большую часть различий в длине конечностей, наблюдаемых среди экспериментальных островных популяций.

Это, конечно же, был не самый верный способ проверить, есть ли генетическая основа для различия в длине конечностей. Но в то время, когда мы выполняли эту работу, невозможно было напрямую исследовать геном и определить гены, отвечающие за длину лап. Даже двадцать лет спустя мы еще не докопались до истины. Но в ближайшие несколько лет ученые наверняка определят соответствующие гены, и мы сможем узнать, какие именно ответственны за вариативность длины конечностей среди популяций.

ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ, ЧТО ВЫ – АНОЛИС, живущий на маленьком изолированном острове на Багамах. Вы много времени проводите на земле, ловя насекомых и общаясь со своими сородичами.

А потом в один прекрасный день вдруг из ниоткуда на острове появляется парочка больших нескладных ящериц. Они немного неуклюжи и не умеют лазать по деревьям, но у них большие рты, и они явно дают вам понять, что не прочь слопать вас на ужин. Что вы сделаете?

Ответ очевиден любому, у кого есть хоть капля здравого смысла. Залезть на куст, держаться подальше от земли и остерегаться этих зверюг. Но потом у вас возникает другая проблема: у вас слишком длинные лапы, чтобы с легкостью передвигаться по узким веткам. Вам необходимы определенные эволюционные усовершенствования.

Вот, если вкратце, в чем заключался наш следующий эксперимент. После успеха первого исследования Шёнер, Спиллер и я решили попробовать осуществить еще одно исследование. В этот раз мы проводили его специально для того, чтобы проследить эволюционное изменение. Мы проверяли предсказуемость, основываясь на наблюдениях за природным миром. В процессе своих путешествий по Багамским островам двадцатью годами ранее Шёнер обнаружил, что коричневые анолисы забираются выше на деревья и кусты на тех островах, где обитают более крупные и ведущие преимущественно наземный образ жизни ящерицы.

В этот раз наш прогноз был двояким. Во-первых, в присутствии хищника коричневые анолисы будут подниматься выше от земли, забираясь на кусты. И, во-вторых, впоследствии они адаптируются к этому новому образу жизни, в результате чего их лапы снова станут короче, чтобы было удобнее передвигаться по узким поверхностям.

Общими условиями наше исследование напоминало предыдущее: мы сфокусировали свое внимание на популяциях коричневых анолисов, живущих на крошечных известняковых островах. Но в этот раз мы работали на островах размером чуть больше, где анолисы уже присутствовали. Мы лишь добавили туда крупного наземного поедателя ящериц.