Эволюция на островах идет быстрее

Эволюция на островах идет быстрее

Анализ громадного массива палеонтологических данных разрешил канадской исследовательнице продемонстрировать, что жители изолированных островов эволюционируют в среднем стремительнее, чем их континентальные родичи. Это предполагалось в далеком прошлом, но качественные статистические подтверждения данной закономерности удалось взять в первый раз.

Еще со времен Дарвина, изучившего галапагосских вьюрков, удаленные острова считаются необычными «эволюционными лабораториями», в которых виды претерпевают весьма стремительные и иногда очень причудливые эволюционные трансформации. В частности, как мы знаем, что большие животные, попав в изолированные и обедненные островные экосистемы, довольно часто мельчают, а небольшие, напротив, достигают огромных размеров, причем во многих случаях на это требуется очень мало времени. Но до сих пор представления об ускоренной эволюции на островах не имели строгого количественного обоснования, а отдельные факты и вовсе им противоречили: к примеру, ископаемому сицилийскому слону Elephas falconeri, рост которого был менее метра, а масса (100 кг) составляла только 1% от массы его континентального предка, потребовалось довольно много времени (около 300 тысяч лет), дабы так измельчать.

Дабы совершенно верно измерить темпы эволюционных трансформаций на островах и сравнить их с подобными данными по материковым популяциям, нужно было собрать очень большой количество палеонтологических данных, причем целый материал должен был быть весьма совершенно верно датирован. К настоящему времени палеонтология уже накопила достаточно данных для для того чтобы анализа, что и разрешило Вирджинии Миллиен (Virginie Millien) из Университета Макгилла (Канада) взять строгое статистическое подтверждение в далеком прошлом подмеченной закономерности.

Миллиен обработала эти по 86 островным и 84 континентальным популяциям млекопитающих, относящихся к 88 отрядам и 14 видам. Для каждой популяции была подсчитана скорость эволюционных трансформаций одного либо нескольких размерных показателей (от 1 до 57 показателей для каждой популяции, в среднем 5,06 показателя на популяцию) в течение определенного промежутка времени (от 20 до 12 000 000 лет, средняя величина промежутка — 462 тысячи лет).

Употреблялись лишь линейные показатели (протяженность черепа, отдельных костей, зубов и т. д.). Скорость эволюции оценивалась в общепринятых единицах — дарвинах. Вычислялась она по формуле (Log x2 — Log x1)/?t, где x1 и x2 — средние значения показателя в начале и в конце временного промежутка, ?t — продолжительность промежутка в млн лет.

Стало известно, что морфологическая эволюция на островах вправду идет стремительнее, но данный эффект заметен только на временных промежутках менее 45 тысяч лет. При повышении ?t выше этого порога различия между островными и континентальными популяциями становятся статистически незначимыми.

Распознанные различия, как выяснилось, нельзя объяснить различным таксономическим составом островной и континентальной биоты (другими словами тем, что на островах кое-какие группы млекопитающих видятся чаще, чем на континенте, и напротив). Оказалось, что темпы эволюции не являются «филогенетически консервативными». К примеру, виды, эволюционировавшие на континенте медленнее вторых, вовсе не обязательно будут вести себя сходным образом и на изолированном острове.

По-видимому, млекопитающие, попавшие на удаленные острова, весьма скоро приспосабливаются к новым условиям, что иногда сопровождается разительными трансформациями морфологии и размеров тела. Из-за высокой скорости этих трансформаций как правило палеонтологам не удается найти переходных форм между островными эндемиками и их континентальными предками. Затем довольно маленького периода стремительной адаптации темп эволюции островных животных, в большинстве случаев, замедляется (исходя из этого не удалось распознать различий в темпах эволюции на временных промежутках более чем 45 тысяч лет).

Создатель предполагает, что фрагментация естественных местообитаний (в том числе и в следствии деятельности человека) может ставить животных в условия, подобные попаданию на изолированные острова. В этом случае возможно ожидать резкого ускорения эволюционных трансформаций по «островному» сценарию. Действительность таких явлений подтверждается фактами (к примеру, было продемонстрировано резкое ускорение эволюционных трансформаций размеров тела за последние 200 лет у 25 видов млекопитающих в Дании, что связывают с фрагментацией местообитаний).

Полученные результаты говорят о том, что многие виды континентальных млекопитающих, по-видимому, возможно способны к весьма стремительным эволюционным преобразованиям. Темп эволюции может возрасти в три и более раза всего за несколько десятилетий. Получается, что в условиях растущей антропогенной нагрузки на природные экосистемы многие привычные нам животные смогут начать изменяться самым неожиданным образом.

Эта работа крайне важна с теоретической точки зрения, в первую очередь как пример строгого статистического обоснования некоего в далеком прошлом подмеченного, но остававшегося недоказанным эволюционного закона.

Напоследок напомним, что под «темпом эволюции» в данной работе подразумевалась скорость трансформации отдельных морфологических показателей, таких как размер тела либо протяженность зубов, другими словами, по существу, преобразования не через чур глубокие. Не нужно путать эту величину с темпом прогрессивной эволюции, либо морфофизиологического прогресса. Прогрессивные эволюционные преобразования, приводящие к появлению новых групп организмов и освоению новых адаптивных территорий, напротив, существенно чаще происходят на громадных массивах суши, чем на малых.

Источник: Millien V. (2006). Morphological Evolution Is Accelerated among Island Mammals. PLoS Biol 4 (10): e321.

Александр Марков

Источник: http://elementy.ru/news/4303252006-09-14

Почему С Возрастом Время Идет Быстрее?


Темы которые будут Вам интересны:

Вы можете следить за комментариями с помощью RSS 2.0 ленты. Комментарии и трекбеки закрыты.

Comments are closed.