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.

Обыкновенная (вверху) и песчаная лисицы в некоторых частях света встречаются вместе. Конкуренция вынудила эти виды перейти на разную добычу: в результате их зубы сильно различаются. У хищников, живущих вместе, различия зубов гораздо сильнее, чем у живущих порознь. Фото с сайтов ru.wikipedia.org и www.canids.org Обыкновенная (вверху) и песчаная лисицы в некоторых частях света встречаются вместе. Конкуренция вынудила эти виды перейти на разную добычу: в результате их зубы сильно различаются. У хищников, живущих вместе, различия зубов гораздо сильнее, чем у живущих порознь. Фото с сайтов ru.wikipedia.org и www.canids.org

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.

www.elementy.ru Елена Наймарк

Ещё в разделе

Ученые нашли естественный "тормоз" иммунитета

Новые разработки ученых США в скором времени, возможно, помогут избежать нежелательных реакций отторжения пересаженного органа. Белок под названием карабин (carabin) – станет пусковым механизмом, заблокировав который, можно будет искусственно отключить им

В Черное море вселились опасные организмы

Экосистема Черного моря всего несколько лет назад была на грани кризиса, но виновником ее колоссальных изменений оказался отнюдь не человек. Об этом рассказал в своем докладе доктор биологических наук Михаил Флинт (Институт океанологии РАН) на недавно про

Неизвестное науке существо заставит переписать историю

Учёные из международного коллектива под руководством биолога Тревора Уорти (Trevor Worthy) из университета Аделаиды (University of Adelaide) обнаружили окаменелые останки древнего млекопитающего размером с мышь, которое совершенно не вписывается в совреме

Ученые решили задачу о молодильных яблочках и вечной жизни. Теории воскрешения

Не так давно прошли Всероссийские Иринарховские чтения, посвященные, в частности, насущным проблемам оживления граждан, отошедших в мир иной. Давно пора!

В куске янтаря нашли древний микромир

Ученые обнаружили микромир возрастом 220 млн. лет, запертый в кусках янтаря. Отвердевшая смола растений сохранила бактерии, грибки, водоросли и простейшие организмы. Найденные микроорганизмы жили в то время, когда на свет стали появляться динозавры.

Китайские пресноводные дельфины вымерли

Как сообщает AP, международная экспедиция Yangtze Freshwater Dolphin Expedition 2006, больше месяца искавшая белого дельфина в водах реки Янцзы, пришла к выводу, что этот вид навсегда исчез с лица Земли.

История скота сделала людей молочными мутантами

Почему некоторые взрослые люди пьют молоко без особых проблем, а у других оно вызывает проблемы с пищеварением? Оказывается, это разделение произошло из-за различий в культуре разных народностей. Более того, выяснилось, что усвоение молока у них происходи

Открыт белок, необходимый для формирования органов вкуса

Профессор Сара Миллер (Sarah E. Millar) с коллегами из Медицинской школы университета Пенсильвании (the University of Pennsylvania School of Medicine) обнаружила, что белок Wnt необходим для нормального развития органов вкуса — множества вкусовых сосочков

Мышки опять спасли людей

Японские ученые пересадили стволовые клетки из жидкости костного мозга человека в еще не сформировавшуюся почку зародыша мыши, после чего родился мышонок с почкой, в которой ткани уретры и клубочкового аппарата были человеческими. Потом человеческие ткани

В организме лабораторной мыши ученые вырастили ткани для человеческой почки

Ученые использовали стволовые клетки из жидкости костного мозга человека и пересадили их в еще не сформировавшуюся почку зародыша мыши. В результате эксперимента родился мышонок с почкой, в которой ткани уретры и клубочкового аппарата были человеческими.

Под Землей обнаружено огромное количество новых живых существ

Под Землей обнаружено огромное количество новых живых существ

К открытию ежегодной конференции Американского геофизического союза ученые объявили о своем открытии. «Земли населяет огромное количество живых существ».

3,5 млрд лет оксигенного фотосинтеза

3,5 млрд лет оксигенного фотосинтеза

История фотосинтеза древнее, чем предполагалось ранее, считают авторы статьи Early Archean origin of Photosystem II (Раннее архейское происхождение фотосистемы II), опубликованной в журнале Geobiology.

Клетки крови человека превратили в стволовые клетки нервной системы

Клетки крови человека превратили в стволовые клетки нервной системы

Ученые из Немецкого центра исследования рака в Хайдельберге перепрограммировали клетки крови человека и фибробласты в стволовые клетки нервной системы гомогенного типа.

Дельфины устанавливают между собой график охоты

Дельфины устанавливают между собой график охоты

9-летнее исследование выявило необычное поведение дельфинов (рода Афалины), обитающих у побережья Словении. В пределах одной популяции этого вида животные разделились на две группы, которые избегают контакта, охотясь в разное время дня - социальная стратегия, не известная у морских млекопитающих.

Оказывается, поведение пауков изучено еще не полностью

Оказывается, поведение пауков изучено еще не полностью

Как известно, представители рода Черных вдов отличаются своим уникальным поведением, которое предвещает так называемый половой каннибализм: после копуляции самка поедает самца.

У венериной мухоловки могут быть «друзья»

У венериной мухоловки могут быть «друзья»

Американские ученые из штата Северная Каролина выяснили, какие насекомые опыляют венерину мухоловку. В ходе этого эксперимента биологи заметили одну интересную особенность – растение не поедает своих опылителей.

Жуки-бомбардиры могут спасаться даже после съедения

Жуки-бомбардиры могут спасаться даже после съедения

Японские ученые обнаружили уникальную способность жуков-бомбардиров спасаться из желудка проглотившей их жабы. Как известно, жуки-бомбардиры принадлежат к подсемейству Brachyninae семейства жужелиц. Свою известность насекомые заработали благодаря методу активной обороны.

Раскрыты новые способности хамелеонов

Раскрыты новые способности хамелеонов

Ученые из Германии смогли доказать, что у некоторых видов хамелеонов гребни и бугорки на теле способны светится синим цветом в ответ на ультрафиолетовое излучение. Данное явление называется флуоресценцией. Иногда такое свечение можно встретить у водных организмов, значительно реже оно замечается среди наземных животных.

Акулы тоже могут «сидеть» на диете

Акулы тоже могут «сидеть» на диете

Ученым из Калифорнийского университета в Ирвайне при помощи экспериментов удалось подтвердить, что малоголовая молот-рыба может прекрасно себя чувствовать употребляя до 90% исключительно растительной пищи.

Станет ли человек бессмертным?

Станет ли человек бессмертным?

Группа ученых из Великобритании и Голландии провела исследование, целью которого является детальное изучение среды кишечника. В результате проведенного эксперимента биологам удалось увеличить продолжительность жизни червей и мух. Осуществить вышесказанное ученые смогли путем уменьшения активности фермента, который вырабатывается у всех живых существ и, люди, в данном случае, не стали исключением.

Оценка:

Пока комментариев нет