Удивительная эволюция. Биологическая история Земли в невероятных превращениях и мутациях организмов - Джонатан Б. Лосос

Итогом этой дивергентной эволюции является набор видов, каждый из которых произошел от недавнего в геологическом аспекте общего предка и адаптировался к своей собственной экологической нише. У биологов есть специальный термин для этого феномена – мы называем его «адаптивной радиацией», – и многие считают его одним из важнейших аспектов эволюционного расхождения.

Адаптивная радиация – распространенное явление, которое уже давно изучают ученые. На самом деле, дарвиновские вьюрки, ставшие в определенный момент важными для понимания процесса эволюции, всего лишь пример из учебника. Но адаптивная радиация анолисов – особый случай. Чтобы понять, почему, нам придется переместиться в другое место Карибского бассейна.

Спустя пять лет после моего первого путешествия, я снова вернулся на Ямайку, но в этот раз уже в качестве аспиранта, собирающего материал для моей собственной диссертации. И снова я отправился в морскую лабораторию и привел в замешательство новую поросль морских биологов, оставшись на берегу и изучая ящериц.

Но в этот раз Ямайка была лишь первой моей остановкой. Собрав весь необходимый материал, я начал перемещаться по острову. В зеленых тропических лесах горы Лукуилло в Пуэрто-Рико я снова обнаружил многообразие сосуществующих рядом ящериц анолисов, каждый из которых занимал свою собственную природную нишу. Но многообразие это было особенным. Точнее, там были одинаковые виды-специалисты, встречающиеся на Ямайке. Вверху, в кроне деревьев, обитает один крупный, похожий по размеру и внешне на зеленую игуану, и другой, меньший по размеру, зеленый вид, который перемещается в зарослях растений с помощью своих очень крупных кончиков пальцев. Рядом с землей живут длинноногие коричневые ящерицы с маленькими подушечками пальцев, которые как никто умеют быстро бегать и далеко прыгать. А на ветках живет хорошо замаскированный коротконогий вид, неспособный к стремительному передвижению, но хорошо приспособленный для лазания по узким поверхностям.

Если бы вы не знали этого, то подумали бы, что эти живущие на острове двойники – близкие родственники. Причем веточковые анолисы – порождение двух родственных островных ветвей; зеленые игуаны – седьмая вода на киселе, а длинноногие наземные бегуны – результат недавнего эволюционного расхождения. Но они не являются родственниками. Все природно и анатомически отличающиеся друг от друга ямайские виды происходят от одного общего ямайского предка и более тесно связаны, чем их двойники с Пуэрто-Рико.

На Ямайке одна адаптивная радиация, а на Пуэрто-Рико – другая, но при этом две эти независимые эволюционные ветви породили очень похожий набор специалистов (по правде говоря, должен признать, что это совпадение неидеальное: на Пуэрто-Рико обитает дополнительный тип, который не эволюционировал на Ямайке, но адаптировался к жизни в траве).

На следующий год я отправился в Доминиканскую республику, территория которой вполовину меньше острова Эспаньола (его островной напарник, Гаити[19], также богат ящерицами). Там я тоже обнаружил многообразие видов анолисов и в очередной раз теперь уже знакомых мне двойников, тот же набор из пяти видов, обитающих на Пуэрто-Рико. И опять ответом было то, что они не близкие друг другу родственники: несмотря на их похожий внешний вид, ДНК говорит о том, что веточковые анолисы с трех островов не являются близкими родственниками, как не являются ими ни коричневые наземные виды, ни один из других коренных представителей данной среды обитания.

В конечном итоге, несколько лет спустя я, наконец, получил разрешение посетить Кубу – непростая задача, учитывая наложенное США торговое эмбарго и кубинскую подозрительность относительно того, что любой гринго, приехавший работать на лоне природы, это реальный шпион ЦРУ, готовящий почву для захвата страны. Я не буду в очередной раз повторять очевидное: здесь был тот же набор видов-специалистов, независимо эволюционировавших на кубинской почве.

Ящерицы анолисы, обитающие на четырех островах Больших Антильских островов, поразительно похожи. Четыре типа специалистов живут на всех островах. В большинстве случаев виды определенного типа настолько одинаковы, что их по ошибке можно было принять за один и тот же. Еще один тип специалиста обнаружен на трех из этих островов, а еще два типа, о которых я не упомянул, встречаются только на Кубе и Эспаньоле. И на каждом острове совсем мало видов, у которых бы не было двойника, эволюционировавшего на любом из всех остальных островов.

КАКОЕ-ТО КОЛИЧЕСТВО ЛЕТ анолисы Больших Антильских островов были единственным подробно описанным случаем повторяющейся адаптивной радиации. Однако недавно был обнародован ряд других примеров, и оказалось, что конвергенция целых радиаций[32] не настолько редка, как считалось ранее.

В недавнем примере фигурируют улитки с малоизвестных японских островов[33]. Улитки относятся к роду Mandarina и не имеют общего названия. Их родина – территория из тридцати островов Огасавара, расположенных в шестистах милях к югу от Токио. Тот факт, что эти острова малоизвестны, вполне объясним: они отдаленные, крошечные (общая площадь составляет тридцать четыре кв. мили) и почти не заселены (население две тысячи четыреста человек). Но размер и малонаселенность островов Огасавара с лихвой компенсируются их природной красотой. Признанные в 2011 году объектом всемирного наследия, острова богаты своим биоразнообразием, причем настолько, что их еще иногда называют «Галапагосом Востока».

И род Mandarina с девятнадцатью видами, разбросанными по островам, одна из составляющих этой репутации. Подобно анолисам, сосуществующие рядом местные виды неизменно расходятся в том, как они используют свою среду обитания: одни живут исключительно на деревьях, обычно на листьях; другие встречаются и на стволах деревьев, и на земле. Чисто наземные виды делятся на тех, кто обитает на открытых пространствах, и тех, кто живет в укрытиях.

Этой разнице в условиях обитания сопутствуют различия в анатомии. Древесные виды меньше наземных: возможно, потому что непросто тащить за собой на дерево раковину, особенно когда у тебя нет ног. Кроме того, у древесных видов большее отверстие в раковине, что обеспечивает улитке лучший контакт тела с древесными поверхностями. У полудревесных видов особенно плоские раковины, что соответствует их склонности забиваться в узкие укромные уголки среди растений. Два наземных вида также отличаются друг от друга: у живущего на открытых пространствах вида более незаметный окрас и более плоская форма.

Иными словами, здесь имеет место адаптивная радиация улиточного типа. И точно так же, как в случае с карибскими анолисами, радиация улиток повторяется на всей территории островов Огасавара. На нескольких островах улитки эволюционировали от одного родственного вида, породив набор различных видов других коренных представителей. И так же, как с анолисами, когда мы сравниваем виды, обитающие на всех островах, мы видим, что на каждом острове эволюционировал одинаковый набор специалистов. В некоторых случаях природные двойники стали настолько конвергентны, что по строению раковины их не отличишь друг от друга.