№02 февраль 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Новые виды животных получаются похожими друг на друга

Сестринские виды у амфибий, птиц и зверей появляются в схожих эволюционных условиях.

Появление новых видов обычно описывают так: популяция живых существ оказывается разделена каким-то барьером, который мешает разным частям некогда единой популяции встречаться и размножаться. Это может быть внезапно возникшее природное препятствие — например, когда река меняет русло; или же часть исходной популяции забредает куда-то далеко и потом уже не возвращается на прежние территории. Так или иначе, в разделённых группах начинают накапливаться отличия, которые в конце концов делают их двумя разными видами.

Белошапочная пипра — птичка из семейства Манакиновых, обитающая в тропических и субтропических лесах Южной Америки и очень похожая на другой вид — опаловоголовую пипру. (Фото: Nick Athanas / Wikipedia

Но почему между популяциями накапливаются отличия? Например, потому, что они живут в разных условиях. Допустим, какая-то группа горных животных забралась в горы выше, чем обычно живёт их вид, и вот там, на новой высоте, они столкнулись с новыми растениями, с новыми другими животными, с иными погодными условиями и т. д. К новой обстановке нужно приспосабливаться, и в каждом новом поколении в мигрировавшей популяции эволюционное преимущество будут получать те особи, которые лучше себя чувствуют на новом месте и лучше размножаются. Вообще есть и другие способы видообразования, но вот такой, с разделением популяций, один из самых известных. Ещё Дарвин объяснял разнообразие видов галапагосских вьюрков тем, что им приходилось адаптироваться к разной пище, так что у каких-то видов вьюрков клювы больше приспособлены к тому, чтобы клевать семена, а у каких-то — чтобы хватать насекомых.

опаловоголовая пипра.jpg

Опаловоголовая пипра  птичка из семейства Манакиновых, обитающая в тропических и субтропических лесах Южной Америки и очень похожая на другой вид — белошапочную пипру. (Фото: Hector Bottai / Wikipedia) 

В то же время многие виды чрезвычайно похожи друг на друга, хотя они, несомненно, разные — они заметно отличаются по ДНК и не слишком охотно скрещиваются друг с другом. Возникает подозрение, что разные виды могут получаться из популяций, обитающих не в разных, а в схожих условиях. Исследования сотрудников Университета Торонто показывают, что это действительно так. Они сравнили почти три тысячи пар видов амфибий, птиц и зверей. Пары видов были близкородственными настолько, насколько возможно, иными словами, это были сестринские виды, которые произошли от одного предка, причём предок дал только эту пару видов. В статье в Science говорится, что в подавляющем большинстве случаев сестринские виды эволюционировали параллельными путями — то есть, грубо говоря, большинство таких видов очень схожи друг с другом. Эту схожесть анализировали статистическими методами, и в целом оказалось, что какой признак ни возьми, у сестринской пары он будет выглядеть если не так же, то очень похоже.

Отсюда можно сделать вывод, что новые виды животных (по крайней мере птиц, зверей и амфибий) формируются преимущественно в одних и тех же экологических условиях, решая одни и те же экологические задачи. Возникает тогда вопрос, почему всё-таки на выходе получаются разные виды. Дело в том, что кроме сходств, которые мы наблюдаем в явном виде и которые указывают на схожую экологию, есть различия, которые можно увидеть, только заглянув в ДНК. В геноме накапливаются мутации, по геному блуждают мобильные генетические элементы (которые тоже, в общем-то, создают мутации), и в результате геномы двух видов становятся в целом довольно разными и малосовместимыми друг с другом. Те гены, которые отвечают, например, за форму клюва или цвет оперения, может, и будут похожи, но, кроме них, в геноме обнаружится ещё и масса отличий (которые, кстати, могут проявляться в биологии нового вида каким-то не очень очевидным способом). Так что, несмотря на всю схожесть, сестринские виды всё-таки получаются по-настоящему отдельными видами.

Ещё раз подчеркнём, что речь идёт о том, что происходит с видами, которые только-только разошлись друг от друга, причём разошлись в том числе и прямом смысле, когда популяции одного вида расходятся территориально. Если подумать, то было бы странно, если бы одна популяция отселилась в какую-то радикально иную экологическую среду — для начала ей бы там было в целом очень сложно выжить. Так что да, сестринские виды должны поначалу формироваться в схожих условиях. Ну а потом они могут начать осваивать чуть более иные условия, и от них самих начнут отпочковываться новые виды, которые будут связаны более дальним родством и окажутся уже довольно отличающимися друг на друга.

Автор: Кирилл Стасевич


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее