ПРИХОВАТИ

Еволюція онлайн: науковці показали процес видоутворення за 4 роки

Науковці з Університету Юти заявили, що їм вдалося продемонструвати процес еволюції за 4 роки, у реальному часі. Їхній дослід показав, яким чином запускається процес видоутворення під впливом різного середовища на представників одного виду.

Опис проведеного дослідження можна знайти в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.

Чи справді еволюція призвела до сучасного стану біорозмаїття? Це питання вже давно не турбує світову наукову спільноту. Сучасна синтетична теорія еволюції, попри її назву, не є лише припущенням чи думкою окремих вчених. Вона дає пояснення механізмам еволюційного процесу, відповідального за виникнення та різноманіття життєвих форм на Землі, що є на сьогодні беззаперечним науковим фактом.

Найбільш відомим рушієм еволюції є природний добір. Його часто хибно трактують як правило «виживає найсильніший». Та правильніше казати: виживає найбільш пристосований. Це означає, що організми, в яких через мутацію виникли ознаки, що сприяють їхньому кращому пристосуванню до середовища, мають вищі шанси на виживання у порівнянні з організмами, що таких корисних пристосувань не мають. Отже, в них також вищі шанси на успішне розмноження та передачу цих корисних пристосувальних рис своєму потомству. Так виникають нові види живих організмів.

Спрощене філогенетичне дерево життя демонструє походження одних видів з інших.

Науковці з Юти дали можливість краще зрозуміти цей процес. Їм вдалося в досліді всього за чотири роки наочно продемонструвати приклад, яким чином може відбуватися видоутворення.

Правило Гаррісона

В еволюційній біології існує поняття правила Гаррісона. Воно описує явище пристосування в ході еволюції паразитів до своїх хазяїв. Його сформував австралійський біолог Ланселот Гаррісон ще на початку минулого століття. Дослідник запропонував це правило для пояснення широкого різноманіття видів пташиних вошей, що є родичами у межах роду. До прикладу, до деяких родів входять сотні видів комах.

Із цього правила можна виділити й таку тенденцію: що більшими є розміри тіла хазяїна, то більшими є їхні зовнішні паразити, і навпаки. У своїй статті американські вчені говорять про високу взаємозалежність між розмірами тіла різних видів голубів та їхніми специфічними видами паразитів – вошами-пухоїдами Columbicola. Саме ці тварини використовувалися у досліді, який показав дію природного добору наживо.

Пухоїдів Columbicola columbae перенесли з диких голубів на різного розміру лабораторних. Це були і звичайні вуличні голуби, і порода голубів значно більшого розміру, яку вивели з цих самих вуличних.

Пухоїди мають бути достатньо малими, щоб ховатися між борідками пера. Джерело: Scott Villa

Узгоджуючись із правилом Гаррісона, розмір тіла цих вошей прямо залежить від розмірів тіла птаха-господаря. Річ у тім, що вони мають мати достатньо малі розміри, щоб сховатися від голубиного дзьоба між борідками пір’я під час його чищення. З іншого боку, якщо помістити таких паразитів на більших господарів (розмір пір’я яких теж більший), то вони пересуваються по ньому значно повільніше, оскільки відстань між борідками більша. В такому випадку вони мають бути більшими, щоб швидко пересуватися по пір’ю та заодно мати змогу відкладати більше яєць. Отже, з одного боку розміри тіла пухоїдів обмежуються здатністю ховатися між борідками, а з іншого – можливістю швидко пересуватися та давати більше потомства.

Особливості комашиної порнографії

Варто зазначити, що розміри тіла – це все ж спадкова властивість: великі особини мають велике потомство, менші – породжують менших розмірів потомство. Не залежно від розмірів тіла хазяїна, окремі особини не зможуть пристосуватися до птаха-господаря. Все вирішує лише природний добір, коли воші з оптимальнішими розмірами мають більше шансів на розмноження і, відповідно, передачу цих же розмірів потомству.

Після чотирьох років експерименту, коли на птахах помінялося вже понад 60 поколінь паразитів, вчені виявили, що пухоїди у двох групах птахів відрізняються розмірами (це очікувалося). Але коли науковці клали разом самців і самок різного розміру – вони не давали потомства, що свідчить про початкові стадії нового виду.

Щоб розібратися, вчені вирішили зафільмувати шлюбну поведінку комах. Вони поклали їх на тарілку з пір’ям голубів, щоб налаштувати настрій, приготували камеру і стали чекати. Але виявилося, що комахи перелякані та їм геть не до того.

«Було багато проб та помилок. Ще ніхто не знімав спарювання вошей, я гарантую це»,

– розповів еволюційний еколог з Університету Еморі Скотт Вілла, головний автор наукової статті.

Ситуацію врятувала випадкова знахідка – нагрівальна прокладка, яку приніс один зі співробітників. Налаштувавши її на температуру тіла птаха, пухоїди стали більш розкутими.

Шах і мат, креаціоністи

“Те, що ми побачили, було дивовижним: самці просто фізично не могли з’єднатися з самками, тому ми вважаємо, що саме так починають формуватися нові види”,

– сказав Скотт Вілла.

“Ми знали, що в диких, великих видів птахів є більші види вошей. Але чого ми не знали, і що вийшло з цього дослідження, це те, що через особливості процесу спарювання адаптація до нового господаря шляхом зміни розміру автоматично впливає на успіх репродукції.”

У нормі, самки цього виду вошей десь на 13% більші від самців. Самці мають спеціальний виріст, яким чіпляються до самок під час спарювання, коли підповзають під живіт самки. Якщо самець буде дуже малим, то не дотягнеться до статевих органів самки, а якщо завеликим, то перевищить жіночу особину. У обох випадках провалу не уникнути.

Саме це і спостерігали вчені під час експерименту. У випадках, коли все ж різнорозмірним парам вдавалося копулювати, кількість яєць та потомства навіть у порівняння не йшли із такими у нормальних пар.

Самець занадто малий, щоб спаритися із самкою. Джерело: Villa et al. PNAS. 2019

“Люди вивчають явище видоутворення у різних видів – від плодових мушок до риби та паличників. Але вони завжди досліджують недавно розвинені види чи популяції, які вже еволюційно розійшлися, та намагаються зрозуміти, чому вони більше репродуктивно несумісні”,

– додав Дейл Клейтон, професор біології з Університету Юти та співавтор дослідження.

“Мало хто взяв одну популяцію та еволюціонував її в природних умовах до двох різних популяцій, які не можуть між собою схрещуватися. Це новий підхід.”

Дослідження експериментально демонструє екологічне видоутворення, концепцію, яку першим запропонував Чарльз Дарвін. Різні популяції одного виду локально пристосовуються до свого середовища. Ці пристосування можуть викликати репродуктивну ізоляцію і, зрештою, привести до виникнення нового виду.

PNAS (2019), doi: 10.1073/pnas.1901247116.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Total
68
Shares
68 Shares:
3 comments
  1. Чергова заява про доведення еволюційної теорії. І в черговий раз ми бачимо адаптацію виду (тобто вид всіма правдами і неправдами намагається себе зберегти) та КЕРОВАНИЙ вченими процес (як вони самі ж кажуть “Було багато проб та помилок”, поки щось вдалось), завдяки якому отримуються “нові” види. Хто ж тоді керував процесами всередині інших видів, коли людей ще не було?

  2. Міша, не демонструйте свого невігластва! Ви в своєму запитанні порушили 1 закон формальної логіки ( закон тотожності ) і використовуєте софістику, з якої начебто випливає, що еволюція можлива лише під контролем. Але експеримент учених, який тривав 4 роки != еволюційному процесу який триває близько 3,7 мільярда років. Перше ніж ставити такі нерозумні питання рекомендую вивчити філософію ( хоча б розділ логіка ) А стосовно теми статті – рекомендую книгу – “Койн – Эволюция. Неопровержимые доказательства”

  3. Пане, Богдане. Я добре знайомий із вказаною вами книгою, але не треба бути видатним філософом та логіком для того, щоб зрозуміти різницю між мікроеволюцією (видоутворенням) та макроеволюцією. Воші в ході експерименту не стали метеликами чи котами. Вони залишились тими самим вошами, хоча їх ознаки і змінились. Це абсолютно жодним чином не може бути доказом еволюційної теорії.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також
Далі

Це схоже на зіткнення чорної діри та нейтронної зорі – дослідники

Нова ера астрономічних спостережень, яку відкрили детектори гравітаційних хвиль, схоже, принесла чергове відкриття: на думку австралійських та американських…