Новые виды прямо сейчас
Американским ученым удалось воспроизвести в лаборатории начало процесса видообразования мухи яблонной пестрокрылки (Rhagoletis pomonella). Оказалось, что 70% генетических различий между двумя подвидами мухи смогут появиться за одно единственное поколение.
Яблонная пестрокрылка
© Wikimedia Commons
Эта муха жила в Америке до приезда в том направлении европейцев, и ее личинки росли, по большей части, в плодах боярышника. Европейцы привезли с собой на континент яблони, и в середине XIX века неожиданно обнаружилось, что часть мух переключилась на них.
Самки откладывают яйца под кожицу плодов, и через две-три семь дней из них вырастают мелкие мухи. За это время яблоко успевает сгнить и прийти в негодность. Вред для сельского хозяйства весьма велик – в некоторых штатах исчезает до 25 % яблок.
Благодаря карантинным мероприятиям муха фактически не просачивается за пределы континента – задокументирован единственный случай завоза в Афганистан.
Но интерес ученых к Rhagoletis pomonella позван совсем не ущербом, что она причиняет сельскому хозяйству. Не через чур эрудированные критики эволюционной теории довольно часто задаются вопросом: «В случае если новые виды иногда образуются, то из-за чего мы не замечаем этого сами, а напротив, замечаем постоянный комплект четко разграниченных видов?
Ну разве что кое-какие виды вымерли, но новые-то не появляются? И где переходные формы?». Похожие вопросы интересовали и самого автора эволюционной теории, Чарлза Дарвина, и он не знал ответов.
Но со времени публикации собственных работ Дарвином прошло 150 лет, и очень многое стало яснее.
Во-первых, археологам удалось отыскать ископаемые остатки некоторых переходных форм (подробнее об этом возможно почитать в главе из книги Александра Маркова). Во-вторых, удачи в области секвенирования разрешили генетикам посмотреть вглубь истории судьбы на земле.
Сейчас с определенной точностью возможно установить, приходятся ли эти два вида друг другу родственниками, в то время, когда жил их неспециализированный предок, а также время от времени, какие конкретно как раз мутации создали из неспециализированного предка эти виды такими, какими они оказались. С привлечением знаний из вторых областей наук удается отвечать не только на вопросы «как?», но и на вопросы «из-за чего?».
Значительно чаще размежевание двух новых видов происходит, в то время, когда ареал их распространения разделяется. К примеру, водоем пересыхает и значительно уменьшается в размерах, так что их делается два, участок суши погружается под воду и один остров преобразовывается в два, либо несколько животных уходит жить на новую территорию, преодолевает тяжелый путь и не думает возвращаться.
Разделение в пространстве принципиально важно для образования нового вида, по причине того, что тогда у представителей двух групп появляется возможность накапливать различные мутации, не скрещиваясь и не обмениваясь ими. Со временем накопленные мутации приведут к тому, что скрещивание будет непродуктивным, даже в том случае, если встреча случится, но, пока их не хватает, дабы основать отдельный вид, группам лучше не пересекаться.
Продолжительное время оставался дискуссионным вопрос, может ли вид разделиться на два, если не появляется преграды для контактов (т.н. симпатрическое видообразование). На данный момент имеется доказательства того, что верный ответ на данный вопрос – «да».
Но для этого необходимы достаточно весомые обстоятельства, делающие скрещивание с носителем чуждого отличительного показателя невыгодным либо сложным.
Один из хороших примеров симпатрического видообразования – дарвиновы вьюрки. Вариаций единственного показателя – формы клюва – выяснилось достаточно, дабы запустить среди них разделение на новые виды.
Для этого имеется две обстоятельства: форма клюва обуславливает предпочитаемый рацион и брачную песню.
Второй показательный случай симпатрического видообразований – случай с трехиглой колюшкой. Это изначально морская рыба, колонизировавшая пресноводные водоемы. В частности, озера.
Дольф Шлутер изучал эту колюшку и понял, что в пяти озерах Английской Колумбии (Канада) живет по две обособленных формы колюшки – всего 10. Генетический анализ митохондриальной ДНК продемонстрировал, что во всех пяти случаях поселившаяся в озере колюшка разделялась на живущую у дна и обитающую в толще воды.
Донная форма – это большие рыбы с громадным ртом, они питаются достаточно большой добычей. Колюшки, каковые живут в толще воды, куда меньших размеров, рот у них также меньше, а питаются они планктоном.
Живущие в одном озере две формы корюшек скрещиваться не смогут. В этом случае процесс видообразования начался за счет того, что для каждой формы нашлась экологическая ниша, которая разрешила им разделиться.
Удачными с позиций поиска пропитания были крайние формы: большие особи с громадным ртом либо мелкие с мелким. Промежуточные варианты испытывают неприятности с добычей пищи, и тем самым снабжают репродуктивную изоляцию.
Действительно, развитие техники секвенирования, разрешившее не ограничиваться митохондриальной ДНК, а перейти к ядерным маркерам, нарушило эту стройную картину. Еще раньше было увидено, что, не смотря на то, что в пределах одного озера формы репродуктивно изолированы друг от друга, донные формы из одного озера смогут скрещиваться с донными формами из другого, а рыбы из различных озер, живущие в толще воды, между собой.
Изучения ядерной ДНК еще яснее указали на то, что, колонизация озер колюшкой шла в два этапа: донные озерные формы были более дальними родственники морской формы, чем живущие в толще воды. Но, вероятнее, репродуктивная изоляция развилась уже на протяжении совместной судьбе в озерах.
Данный пример кроме этого говорит о том, что, в случае если имеется такая возможность, лучше изучать ядерную, а не митохондриальную ДНК. Искаженные эти при изучении мтДНК, по всей видимости, именно и разъясняются тем, что репродуктивная изоляция наступила через некое время по окончании колонизации.
Что же касается яблонной пестрокрылки, то, именно на ее примере, мы замечаем переходную форму. На сегодня приблизительно 5 % особей – потомки смешанных пар яблок и любителей боярышника.
В случае если трехиглой колюшке пригодилось, согласно расчетам ученых, около 10 тысяч поколений для полной изоляции, то с момента перехода мухи на яблоки прошло всего 150 лет, а для появления одного поколения этих мух нужен год. Значит, для практически полного обособления боярышниковой расы и яблочной пригодилось 150 поколений.
Такому успеху содействует во многом тот факт, что яблоки плодоносят практически на месяц раньше боярышника.
Раздельно необходимо подчеркнуть, что среди наездников Diachasma alloeum, паразитирующих на яблонной мухе, кроме этого происходит разделение на два вида – вид, паразитирующий на любителях боярышника, и вид, паразитирующий на любителях яблок.
В большинстве случаев видообразование не удается замечать по причине того, что жизнь ученых через чур мала (да и наука в современном виде показалась сравнительно не так давно) по сравнению со стандартным временем видообразования. Но при с их наездниками и мухами человек собственной хозяйственной деятельностью создал новую, весьма эргономичную экологическую нишу – завез яблони, и сейчас мы можем заметить эволюцию собственными глазами.
Сымитировав в лаборатории яблоневые и боярышниковые условия, американские ученые изучили геномы первого поколения, появившегося в лаборатории у боярышниковых своих родителей. Оказалось, что уже у первого поколения находилось около 70% различий, существующих у двух подвидов на сегодня.
Это растолковывает стремительное распространение яблочной расы в 60-е годы XIX века.
Источник: А. Брутер polit.ru
Бизнес идеи из америки 2017 года. Новые идеи для малого бизнеса
