2835
Зазвичай розходження одного виду на кілька нових пояснюють конкуренцією за їжу, територію та партнерів. Еволюційний біолог Браян Дженнінгс із Каліфорнійського університету в Ріверсайді пропонує альтернативу: поштовхом може стати звичайна зміна розмірів тіла, яка настільки змінює пропорції організму, що відкриває шлях до нових екологічних ніш.
Пропорції тіла змінюються нерівномірно
Коли організм росте або зменшується, його частини не обов’язково змінюються однаково. Наприклад, у немовляти голова відносно тіла значно більша, ніж у дорослої людини. Біологи називають залежність розмірів окремих частин від загального розміру тіла алометрією. Дженнінгс спочатку припускав, що зміна розміру тіла супроводжується пропорційними змінами інших ознак, тобто геометричним масштабуванням: це схоже на збільшення фотографії, де всі елементи стають більшими, а їхні співвідношення лишаються незмінними. Однак результати вимірювань показали іншу картину.
Для перевірки він обрав австралійських і новогвінейських безногих ящірок родини Pygopodidae, які втратили майже всі кінцівки. Особливо цікавими виявилися представники роду Delma: у деяких видів хвіст може бути в 4,5 раза довшим за тулуб. У 2023 році дослідник провів 40-денну поїздку музеями Австралії, а після візиту до Музею порівняльної зоології Гарвардського університету вибірка зросла до 1755 екземплярів 31 виду. Він вимірював три характеристики, пов’язані з пересуванням і втечею від хижаків, і загалом порівняв 126 пар видів.
Результати не підтвердили початкового припущення. Серед шести пар видів, що розійшлися менш ніж два мільйони років тому, жодна послідовно не дотримувалася геометричного масштабування за всіма трьома ознаками. Лише 3 із 18 вимірювань, приблизно 17%, хоча б наближено відповідали пропорційній зміні. У 72% випадків спостерігалася «зворотна еволюційна алометрія»: окремі ознаки змінювалися значно сильніше, ніж передбачало просте масштабування. Для такого процесу дослідник запропонував термін «дисоціативне масштабування».
Два етапи розходження та нові ніші
За моделлю Дженнінгса, процес може відбуватися у два етапи. Спочатку популяція змінює розмір тіла, і разом із ним різко змінюються пропорції хвоста, тулуба та інших структур. Ця перебудова може бути нерівномірною й не обов’язково одразу забезпечує оптимальну функцію. Згодом природний добір поступово коригує нові пропорції. Дані узгоджуються з таким сценарієм: серед пар видів, що розійшлися понад два мільйони років тому, від 63% до 90% співвідношень між ознаками зсунулися в напрямку стабільніших закономірностей, передбачених моделлю для пізніших етапів.
Дженнінгс також запропонував поняття «масштабування ніші». Якщо зміна розміру тіла спричиняє значну перебудову пропорцій, нові поєднання ознак можуть випадково дати популяції змогу використовувати інші джерела їжі або ресурси. Конкуренція і природний добір можуть згодом закріпити ці відмінності, але початковий етап, за гіпотезою вченого, може відбутися ще до прямої конкуренції між популяціями.
Модель, на думку дослідника, може допомогти пояснити не лише еволюцію дзьобів дарвінових в’юрків, а й розвиток рогів у вимерлого ірландського лося. Водночас він наголошує, що ще потрібно з’ясувати, наскільки широко дисоціативне масштабування та масштабування ніші поширені серед різних груп організмів. Дослідження опубліковане в Evolutionary Journal of the Linnean Society.
Джерело: portaltele.com.ua
