Международная группа биологов различных специальностей провела крупномасштабное исследование, помогающее обрисовать движущие силы эволюции хищных млекопитающих. Ученые собрали данные по распространению, молекулярным маркерам и морфологическим признакам хищных млекопитающих всего мира. Оказалось, что у хищников, живущих на одной территории, морфологические различия в целом больше, чем у тех, которые живут порознь. При этом чем дольше хищники сосуществуют и чем больше площадь совместного обитания, тем резче проявляются различия. Это доказывает ведущую роль конкуренции в видообразовании у хищников.
Пока политики и философы горячо дискутируют о том, нужно ли преподавать теорию Дарвина в школе, биологи продолжают работать, по крупицам собирая знания об эволюции животных на Земле. На сегодняшний день рассматриваются две основных концепции механизмов видообразования: аллопатрическое и симпатрическое видообразование.
Аллопатрическое видообразование — это разделение одного вида на два из-за появления изолирующего барьера на месте исходной предковой популяции. Предполагается, что в двух изолированных частях популяции будут накапливаться разные мутации, и в итоге две части превратятся в разные виды.
Второй путь — симпатрическое видообразование — предполагает появление двух или больше видов без изолирующего барьера. Движущей силой будет конкурентная борьба между особями. В результате острой конкуренции преимущество будут получать крайние формы, а численность средних форм постепенно уменьшится.
В природе существует множество примеров и того и другого типа видообразования. Вместе с тем, теоретических и практических претензий к обоим типам у зоологов тоже хватает. Одна из претензий к изоляционному видообразованию состоит в том, что целые букеты родственных видов живут вместе на одной территории, и никаких изоляционных барьеров между ними нет. Основная проблема симпатрического видообразования — это то, что совершенно непонятно, как при постоянном обмене генами могут разделиться генофонды и получиться новые виды (об этом см. Эволюция без преград: ботаники нашли новое доказательство видообразования без географических барьеров, Видообразование — личное дело каждого, Для видообразования не нужны барьеры). Так какому же из типов отдать предпочтение?
Чтобы хоть как-то прояснить этот вопрос, международная команда специалистов из Америки (Вирджинский университет в Шарлотсвилле) и Великобритании (Центр популяционной биологии Лондонского имперского колледжа в Аскоте и Королевский ботанический сад в Кью) предприняла глобальное исследование. Предварительные рассуждения просты: если между животными сильна конкуренция, значит эволюция должна развести противников, предоставив им разный рацион питания. Следовательно, различия в строении их зубов и в весе тела будут увеличиваться. Если никакой конкуренции нет (читай: нет никакого отбора и видообразования), а животные просто собрались в одном месте, потому что условия среды показались им подходящими, то никаких особых морфологических различий зубов и веса тела у них не будет.
Чтобы проверить, какая из гипотез верна, нужны были три группы данных. Во-первых, сведения по распространению всех хищных млекопитающих по всему миру. Во-вторых, данные о морфологии зубов по каждому виду. Здесь были выбраны признаки хищных и предкоренных зубов. Именно эти зубы определяют узкую пищевую специальность хищника. В-третьих, понадобилась эволюционная схема хищных млекопитающих, построенная независимо от морфологических признаков зубов. Что ж, и такая схема нашлась — ее построили на основе молекулярных данных. На этой схеме выделили 50 пар видов, имевших одного и того же непосредственного предка. Для этих пар оценили различие морфологии зубов и веса тела. Далее подсчитали, насколько перекрывается ареал этих близких видов. Теперь осталось только соотнести общую площадь и морфологические различия. Если никакой зависимости нет, то и никакой симпатрической эволюции у хищников нет, если тренд есть, то это будет доказательством симпатрической эволюции.
Оказалось, тренд есть. И весьма надежный! В целом, 63% различий в зубной системе хищников определяются симпатрическим конкурентным давлением. Вынужденные жить вместе, животные приспосабливаются к разной диете и для этого видоизменяют свой главный инструмент добывания и переработки пищи — зубы. При этом симпатрическая конкуренция довольно мало влияет на вес тела хищника.
Итак, замечательное разнообразие хищников — пантер, львов, леопардов, медведей и мангустов — не меньше чем на 60% обеспечено конкуренцией и последующим видообразованием. Это не слишком яркое, но очень изящное и убедительное исследование показывает, по крайней мере, масштабы работы конкурентной борьбы.
Источник: T. Jonathan Davies, Shai Meiri, Timothy G. Barraclough, John L. Gittleman. Species co-existence and character divergence across Carnivores // Ecology Letters. 2007. V. 10. P. 146–152.
Елена Наймарк
|
Последние новости: Биология, Генетика, Елена Наймарк
Астрономические наблюдения недели
Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):
Новости науки по темам:
антропология,
археология,
астрономическая научная картинка дня,
астрономия,
биология,
биотехнологии,
генетика,
геология,
затмения,
информационные технологии,
космос,
лингвистика,
математика,
медицина,
нанотехнологии,
наука в России,
наука и общество,
Нобелевские премии,
палеонтология,
Первое апреля,
психология,
технологии,
физика,
химия,
эволюция,
экология,
энергетика,
этология
Новости науки по авторам:
Дарья Баранова,
Вера Башмакова,
Александр Бердичевский,
Максим Борисов,
Варвара Веденина,
Александр Венедюхин,
Михаил Волович,
Алексей Гиляров,
Сергей Глаголев,
Николай Горностаев,
Юрий Ерин,
Анастасия Еськова,
Дмитрий Замолодчиков,
Игорь Иванов,
Мария Кирсанова,
Дмитрий Кирюхин,
Александр Козловский,
Алексей Левин,
Андрей Логинов,
Лейла Мамирова,
Александр Марков,
Мария Медникова,
Вадим Мокиевский,
Максим Нагорных,
Елена Наймарк,
Петр Петров,
Александр Пиперски,
Константин Попадьин,
Сергей Попов,
Роман Ракитов,
Татьяна Романовская,
Александр Самардак,
Александр Сергеев,
Андрей Сидоренко,
Даниил Смирнов,
Любовь Стрельникова,
Алексей Тимошенко,
Мария Шнырёва
Новости науки по месяцам: 2012 V, IV, III, II, I
2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I
Научные новости у наших партнеров:
«Биомолекула», «В мире науки», «Вокруг света», Газета.ру, Грани.ру, Лента.ру, «Наука и жизнь», «Популярная механика», Gzt.ru
|  | |
Подробнее
e-mail: 
