Хищники быстро меняют размножение и форму тела гуппи

Международная команда биологов под руководством Вагенингенского университета доказала, что хищники оказывают прямое и быстрое влияние на адаптацию и эволюцию видов-жертв. В контролируемом эксперименте с гуппи исследователи наблюдали поразительные изменения в размножении и форме тела всего за три поколения. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Исследователь Александр Котршал и его команда поместили гуппи — маленьких тропических рыб — в смоделированную среду с естественными хищниками. В каждом поколении 180 гуппи помещали в аквариум с хищной цихлидой-пике (Crenicichla alta), а 32 контрольные гуппи были безопасно изолированы прозрачной перегородкой.

Хищники как движущая сила эволюции

Только выжившие особи могли передать свои гены. Этот процесс повторяли на протяжении трёх поколений: в каждом раунде гуппи подвергались хищничеству, размножаться позволяли только выжившим, а их потомство участвовало в следующем эксперименте.

Результаты красноречивы. Самки гуппи начали размножаться раньше и производили в первых помётах большее количество и более крупное потомство. У самцов развились более короткие хвосты и репродуктивные органы (гоноподии), что, вероятно, повышает их маневренность и шансы на выживание.

«Удивительно видеть, как быстро может происходить эволюция, — говорит Александр Котршал. — Всего за три поколения мы увидели явные адаптации. Хищники, по сути, решают, кто выживет и даст потомство, тем самым формируя ход эволюции. Это подтверждает, что они действительно могут быть мощной движущей силой эволюционных изменений».

Не все ожидания оправдались

Однако некоторые классические адаптации — например, яркая окраска или более крупные глаза — не проявились. Это примечательно, так как более ранние полевые исследования такие изменения фиксировали. В данном эксперименте не было полового отбора: исследователи сами определяли, какие гуппи будут размножаться. В природе самки часто выбирают самых ярких самцов, что влияет на передаваемые признаки. Другие факторы среды, такие как доступность пищи, также играют роль.

Исключив эти влияния, эксперимент показывает, какие изменения вызваны исключительно хищничеством. «Например, мы не увидели разницы в окраске между гуппи, подвергавшимися нападению хищников, и теми, кто был от них защищён, — объясняет Котршал. — Это говорит о том, что эти признаки могут быть сильнее связаны с другими факторами, такими как половой отбор или пищевые ресурсы».

Эволюция под микроскопом

Это исследование подчёркивает ценность проверки влияния хищников на эволюцию вида в контролируемых условиях. Благодаря продуманному дизайну эксперимента исследователям впервые удалось чётко определить, какие изменения вызваны непосредственно хищничеством. Гуппи вновь доказали, что являются идеальным модельным организмом для изучения быстрой эволюционной адаптации.

«То, что мы раньше могли лишь предполагать на основе полевых наблюдений, теперь удалось проверить напрямую. И это привело к некоторым неожиданным выводам», — заключает Котршал.