Улитки-путешественницы перелетают из океана в океан
Учёные Смитсоновского института и их коллеги сообщают, что морские улитки дважды за последний миллион лет успешно преодолели Центральную Америку — барьер, долгое время считавшийся непреодолимым для морских организмов. Оба раза они, вероятно, «перелетели» через Мексику, прикрепившись к лапам или брюшкам береговых птиц, и принесли новые гены, которые способствуют морскому биоразнообразию на каждом побережье.
«Так же, как люди используют самолёты для перелётов через океаны, морские улитки могут использовать птиц, чтобы перелететь через сушу», — сказал Марк Торчин, сотрудник Смитсоновского института. Просто это происходит гораздо реже. Также есть большая разница между одной-двумя особями, оказавшимися в новом месте, и действительно успешным вторжением, когда несколько животных выживают, размножаются и образуют новые популяции».
Открытие улиток-«безбилетников», опубликованное в Proceedings of the Royal Society: B, имеет широкие последствия. «Не только улитки, но и многие литоральные организмы могут "летать" с птицами», — сказал первый автор исследования Осаму Миура, доцент японского Университета Коти и бывший постдок Смитсоновского института тропических исследований (STRI) в Панаме.
Случайные события, происходящие раз в много лет, могут быть чрезвычайно важны в истории жизни. В 1940 году Джордж Гейлорд Симпсон, изучавший естественную историю по ископаемым, ввёл термин «лотерейное расселение» для описания маловероятных событий, когда животные пересекают барьер, что приводит к серьёзным последствиям для разнообразия жизни на Земле. Симпсон думал о наземных животных, которые могут «попасть в удачу» и пересечься между континентами или островами, дрейфуя на плотах из мусора. Иногда такие события приводят к опустошительным биологическим вторжениям — внедрению новых болезней, уничтожению местных видов или экономическому ущербу для продовольственных культур.
Идея о наземных улитках, путешествующих на птицах, восходит к Чарльзу Дарвину, который предполагал, что перелётные птицы могут переносить улиток в отдалённые места. Фактически, считается, что птицы перенесли наземных улиток на 5500 миль из Европы на остров Тристан-да-Кунья в южной части Атлантического океана и обратно. Но это первый отчёт о морской улитке, «перелетевшей» из одного океана в другой.
Учёные, работающие в Смитсоновском институте в Панаме, давно интересуются, как подъём Центральноамериканского сухопутного моста более 3 миллионов лет назад стимулировал видообразование и увеличил биоразнообразие. Он сформировал барьер между морскими видами, некоторые из которых эволюционировали в новых условиях, став новыми «сестринскими» видами, которые больше не могли спариваться со своими прежними родственниками.
Изучая генетику двух сестринских видов рогатых улиток, Cerithideopsis californica и C. pliculosa, собранных в 29 разных местах на илистых отмелях и в мангровых зарослях от Калифорнии до Панамы на Тихом океане и от Техаса до Панамы на Атлантическом, исследователи обнаружили, что около 750 000 лет назад эти улитки вторглись в Атлантику из Тихого океана, а затем, около 72 000 лет назад, атлантические популяции вернулись, чтобы вторгнуться на тихоокеанские берега.
«Береговые птицы в основном перемещаются туда и обратно через Центральную Америку по нескольким пролётным путям», — сказал Торчин. «Мы думаем, что улитки смогли пересечь перешеек Теуантепек в Мексике, потому что это крупный птичий маршрут и относительно плоский и узкий участок суши с идеальной средой обитания на приливных отмелях по обе стороны».
«Есть вероятность, что улитки-безбилетники принесли пользу местным популяциям, принеся новые гены, которые помогли им противостоять обычным паразитам, которые кастрируют улиток и не дают им размножаться», — сказал Райан Хечингер, научный сотрудник Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. «Теперь мы изучаем гены паразитов, чтобы увидеть, перепрыгнули ли они через Центральную Америку тоже».
«Понимание того, что такое путешествие автостопом происходит, может помочь выявить, где новые виды могли появиться или где они могут появиться в будущем», — сказал Элдридж Бермингем, директор STRI и штатный учёный. «Я здесь, в Панаме, наблюдаю, как улитки летают над моей головой. Шутки ради, я не понимаю, почему другие не заметили этого раньше! Я подозреваю, что наша интерпретация этой филогеографической модели заставила бы Джорджа Гейлорда Симпсона улыбнуться».