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

К сожалению, этого нам так и не удалось узнать. В сентябре 1999 года ураган «Флойд», монстр четвертой категории, нанес прямой удар по побережью Абако. Наши экспериментальные острова, расположенные всего в нескольких футах над уровнем моря, на несколько часов накрыло штормовой волной. Всех ящериц смыло водой. Эксперимент завершился.

На самом деле, это был уже второй раз за три года, когда наш эксперимент останавливал ураган. Мы перенесли наши действия на Абако после того, как ураган «Лили» прошел прямо над нашими головами в Джорджтауне на Багамах в октябре 1996 года, смыв всех ящериц еще с одной гряды островков. Благодаря этим событиям мы много узнали о силе и последствиях ураганов и поняли правоту Шёнера, который объяснил, почему на маленьких островах не было ящериц. И хотя мы совершенно случайно стали специалистами по ураганам, это далось нам ценой преждевременного прекращения нескольких наших долгосрочных и довольно затратных экспериментов.

Но был в этом и позитивный момент. Теперь, когда мы знали, какое существенное влияние оказывают масковые игуаны на анолисов, мы могли подкорректировать наш следующий эксперимент. И еще один подарок судьбы: «Флойд» прошел раньше по времени, чем предыдущие ураганы, еще до того, как у ящериц закончился сезон размножения. И хотя всех ящериц смыло с островов штормовой волной, отложенные ими яйца сохранились. Месяц спустя мы с огромным удивлением обнаружили, что остров заполнен детенышами ящериц, вылупившимися из яиц, которые выжили после шестичасового нахождения в воде во время вызванного «Флойдом» наводнения.

Но нам все равно пришлось ждать несколько лет, пока на островах не восстановится растительность и популяции ящериц. Однако уже в 2003 году мы вернулись к работе: «Масковые игуаны. Внедрение. Дубль II». План в целом был тем же: внедрить масковых игуан на конкретные острова. Но в этот раз мы сделали кое-что другое. Нашей целью было не только проследить за эволюцией популяций, но и фактически «измерить» сам естественный отбор.

Если говорить конкретно, то наша гипотеза заключалась в том, что присутствие масковых игуан изменит модели естественного отбора. Наш прогноз состоял из двух частей. Изначально мы думали, что анолисы с длинными лапами – быстрее и, соответственно, смогут лучше ускользать от преследующих их на земле игуан, а значит будут лучше выживать. Но со временем мы ожидали, что анолисы сменят свою среду обитания, переместившись с земли на кусты, как они делали в предыдущей версии эксперимента. После того, как ящерицы уйдут с земли подальше от живущих там масковых игуан (которые слишком велики, чтобы лазать по иным кроме толстых деревьев поверхностям), длинные лапы перестанут быть преимуществом. Соответственно, мы решили – как и в нашем эксперименте на острове Стениел-Кей, – что естественный отбор будет способствовать появлению ящериц с более короткими лапами, на которых лучше перемещаться по узким поверхностям.

Естественный отбор поощряет тех особей, которые произведут более жизнеспособное потомство, способное дожить до следующего поколения. Есть несколько способов максимально усилить этот репродуктивный успех: обеспечивая выживаемость особей и продолжительность их жизни, доводя до максимума количество спариваний (так называемый «половой отбор») и доводя до максимума количество рожденного потомства за сезон спаривания. В данном случае мы проверяли, насколько хорошо адаптировались ящерицы к условиям обитания. Поэтому критерием эволюционной выносливости мы выбрали выживаемость.

Чтобы определить, связана ли выживаемость с длиной лап, в самом начале эксперимента нам пришлось поймать анолисов, измерить их и дать каждому индивидуальный идентификатор, чтобы мы могли потом определить, как долго они прожили. Проживут ли ящерицы с более короткими лапами дольше? Чтобы выяснить это, мы, прежде чем внедрять хищников, посетили все острова и выловили максимальное количество анолисов.

Когда орнитологам нужно найти конкретных птиц в популяции, они надевают им на лапы маленькие пластмассовые цветные браслеты. Каждая птица получает уникальную комбинацию цветов на двух лапах. И тогда ученый может определить ее на расстоянии с помощью бинокля (правая лапа: сверху оранжевая, а потом две черных полоски; левая лапа: желтая, оранжевая, желтая – это Фред!)

Но анолисы, к сожалению, слишком малы, чтобы вешать им такие браслеты или вживлять микрочипы, как проделывают это ветеринары с собаками и кошками. Отметки на их коже будут теряться каждый раз, когда ящерица ее сбрасывает. А это происходит неоднократно в течение лета. А потому герпетологи используют метод, разработанный для маркировки лосося, когда под кожу рыбе вводят цветные нетоксичные резиновые нити. Так как кожа ящерицы на обратной стороне лап прозрачная, то неоновые цвета эластомеров – люминесцентный зеленый, желтый, розовый, оранжевый – сразу бросаются в глаза, когда ящерицу ловят повторно. Варьируя цвета и места инъекции на лапах, мы присваивали каждой ящерице свой уникальный цветовой код.

Исходя из своего предыдущего опыта, я посчитал, что удобнее будет обрабатывать ящериц на островах сразу же после поимки, чем перевозить обратно в отель, держа там целую ночь, а на следующий день возвращать домой. Для этого требовалось установить рабочую станцию. В основном острова состоят из колючего известняка, который не годится в качестве рабочей или сидячей поверхности. Тогда я позаимствовал на время пластиковый стул из своего номера и отвез его на моторной лодке к островам.

В определенных смыслах это было идеальное место для лаборатории. Острова были достаточно маленькими, так что я всегда находился всего в нескольких футах от океана. Там часто можно было увидеть плывущих скатов или морских черепах. Время от времени мимо проплывала стая дельфинов.

С другой стороны, там отсутствовали деревья, под которыми можно было спрятаться: острова подвергались прямому воздействию лучей палящего багамского солнца. В безветренную погоду в полуденное время дышать было нечем. Да к тому же я с ног до головы был одет в солнцезащитный костюм. Зато огромная широкополая шляпа размером с маленькую летающую тарелку давала немного тени, хоть и делала меня объектом насмешек со стороны толп туристов, проплывавших мимо на лодках. Ветреная погода рождала смешанные чувства: мне определенно становилось прохладнее, но материалы и шляпу могло в любой момент унести ветром.

Весь процесс заключался в том, что я ловил ящерицу, возвращался к своему стулу, садился и измерял ее, делая это предельно аккуратно, чтобы не выронить извивающуюся рептилию, пока я записываю данные в ноутбук. Затем я брал стоявший рядом контейнер-морозильник, в котором лежали четыре шприца. Каждый шприц был заполнен жидкостью разного цвета и охлаждался на льду, чтобы эта жидкость не затвердела раньше времени. Шприц втыкался ящерице прямо под кожу, и туда же вводилась цветная жидкость. Она быстро затвердевала, превращаясь в плотную резиновую субстанцию, а ящерицы возвращались ровно в то место, где их поймали. Весь процесс занимал по времени не больше десяти минут.

Все процедуры продолжались примерно около месяца, но в итоге мы выловили почти всех ящериц на двенадцати островах. Теперь каждая из них имела свою уникальную маркировку: мы могли вернуться туда, снова поймать эту ящерицу и узнать ее по цветовому коду. Но самое важное, мы знали все об этой ящерице: какого она размера, какой длины у нее лапы, сколько у нее чешуек на подушечках. Мы могли понять, связана ли ее выживаемость с фенотипом: будут ли ящерицы с короткими лапами выживать лучше, чем ящерицы с длинными лапами? Ключевой аспект нашего эксперимента – изменит ли присутствие масковых игуан ход естественного отбора?