Быстрые жабы расширяют теорию эволюции
Исследование скорости и брачных привычек австралийской тростниковой жабы, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, готово расширить теорию эволюции.
Трое австралийских биологов, включая ведущего автора профессора Рика Шайна из Школы биологических наук Сиднейского университета, полагают, что они обнаружили новый эволюционный процесс на основе исследования инвазивной тростниковой жабы.
Профессор Шайн заявил, что этот процесс, который зависит от «спаривания самых быстрых», а не от «выживания наиболее приспособленных», бросает вызов давно устоявшемуся мнению, что естественный отбор — единственная движущая сила эволюции.
«Более 150 лет биологи считали, что эволюционные изменения вызваны только двумя факторами: выживанием и размножением. Этот новый процесс эволюции не зависит ни от выживания, ни от размножения», — говорит Шайн.
«На переднем крае распространяющейся популяции, например, инвазивного вредителя, эволюция может происходить просто потому, что самые быстрые особи всегда оказываются на фронте вторжения. Повторное скрещивание между этими быстро расселяющимися животными приводит к тому, что гены быстрого расселения становятся всё более и более концентрированными в этой зоне».
Новый эволюционный процесс, названный «пространственной сортировкой», объясняет, почему вторжение тростниковой жабы — высокотоксичной тропической лягушки — ускорялось в Австралии на протяжении последних 70 лет.
Семилетнее исследование показало, что жабы на фронте вторжения эволюционировали, чтобы двигаться быстрее, чем те, что находятся на территориях, колонизированных много лет назад. Исследователи, включая доктора Грега Брауна (также из Школы биологических наук) и доктора Бена Филлипса из Университета Джеймса Кука, полагают, что этот процесс даёт новое объяснение тому, почему виды-вредители со временем распространяются быстрее.
«Австралийское вторжение жаб можно рассматривать как гонку, где на передовой находятся только самые быстрые жабы. Эти спортивные жабы неизбежно спариваются друг с другом, потому что все медленные жабы остались позади. Некоторые из их потомков наследуют "скоростные" гены от обоих родителей, и, таким образом, скорость вторжения увеличивается с каждым годом», — говорит профессор Шайн.
Процесс «пространственной сортировки» основан на накоплении генов скорости на всё более быстро движущемся переднем крае. В отличие от естественного отбора — процесса, впервые описанного Чарльзом Дарвином, который утверждает, что черты, помогающие организму выживать и размножаться, будут накапливаться со временем, — пространственная сортировка не требует, чтобы выживание или размножение животного увеличивалось из-за его скорости. Новый процесс может работать только в пределах, установленных естественным отбором, но может быть важной причиной эволюционных изменений у видов, расширяющих свой ареал на новые территории.