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

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.

«Плохим парнем» в нашем эксперименте выступала масковая игуана, приземистая ящерица, которая бывает в два раза длиннее и в десять раз тяжелее коричневых анолисов. Если ее потревожить, то рептилия убегает, свернув свой хвост в «баранку». Почему она так делает, неизвестно. Возможно, она посылает сигнал хищнику: «Я вижу тебя. Не трать время, гоняясь за мной». А может быть, она пытается перенаправить атаку на свой бросовый хвост.

Как бы там ни было, довольно комично наблюдать, как неуклюжая ящерица, переваливаясь из стороны в сторону, улепетывает, свернув хвост над телом колечком.

Анолисов, понятное дело, меньше забавляет клоунский облик ящерицы. Масковые игуаны съедят все, что попадет в их огромные пасти, включая других ящериц.

И хотя сама идея нашего эксперимента казалась правильной, мы совсем не были уверены в его исходе. Говорят, что масковые игуаны едят анолисов, но мы понятия не имели, насколько важным в плане экологии являлся фактор наличия подобных хищников. Повлияет ли это заметным образом на популяции анолисов? У нас не было никакой доступной информации, чтобы ответить на этот вопрос. Это можно было выяснить только с помощью эксперимента.

Масковые игуаны встречаются на крупных скалах в районе Абако и периодически колонизируют соседние более мелкие острова. Так что осуществляемые нами перемещения ящериц копировали текущий естественный процесс. Для начала мы наметили двенадцать островов и рассортировали их по размеру и растительному покрову на шесть пар.

Затем, бросив монету, мы выбрали, на какой остров из каждой пары отправятся пять масковых игуан, а какой остров будет контрольным.

«Захват» масковых игуан был осуществлен в апреле 1997 года. Ловить таких ящериц еще сложнее, чем анолисов, потому что приходится пользоваться длинной двадцатифутовой палкой, ведь масковые игуаны более осторожны, и не позволяют подойти к ним близко. В результате, чтобы подвести петлю к голове ящерицы, требовалась хорошая регуляция моторики, особенно в ветреный день И это серьезно затрудняло нам задачу.

Однако конечный результат был такой же: ящерица свисает с палки, а лассо из зубной нити затянуто вокруг ее шеи. Единственное различие заключалось в том, что нужно было быть предельно аккуратным, чтобы вынуть закрученные хвосты из петли, потому что рты у этих ящериц больше, чем у анолисов, и их укусы, соответственно, больнее.

Для первой проверки мы вернулись на остров три месяца спустя, не зная, чего ожидать. Выжили ли масковые игуаны в своих новых домах? Повлияло ли каким-то образом их присутствие на анолисов? Конечно, у нас были свои предположения, но лишь на уровне догадок.

Результаты нас поразили. Размер популяций анолисов на островах, где жили масковые игуаны, был в два раза меньше, чем размер популяций с контрольных островов. И эта разница сохранялась до конца эксперимента. На контрольных островах анолисы продолжали обитать на земле или рядом с землей, а на островах, где жили масковые игуаны, анолисы перемещались выше, подальше от земли и от своей погибели. По прошествии двух лет эксперимента анолисы, обитавшие рядом с игуанами, сидели уже в среднем в семь раз выше, чем ящерицы с контрольных островов.

Все оказалось не так, как мы ожидали. Анолисы поднимались выше по кустам и использовали узкие поверхности веток.

Масковая игуана

Просто наблюдая за тем, как ящерицы неуклюже карабкаются по этим узким поверхностям, мы уже могли сказать, как плохо они адаптировались. Мы предполагали, что естественный отбор продемонстрирует свою чудесную силу, и через несколько лет лапы у ящериц станут короче, и они лучше адаптируются к своей новой древесной среде обитания.