Исследование адаптации и эволюции должно учитывать жизненные компромиссы наряду с функциональными возможностями организма

Почти 40 лет одним из краеугольных камней изучения адаптации было исследование "функциональных возможностей целого организма" — динамических показателей того, что животные делают: как быстро бегают, сильно кусаются, далеко, быстро и высоко прыгают. Эти атрибуты определяют экологию вида: типы доступной пищи, способность ловить добычу, избегать хищников, конкурировать с сородичами.

Поскольку эти возможности критически важны для выживания и приспособленности, они были тщательно изучены в рамках экоморфологической парадигмы. Эта теория утверждает, что возможности организма (1) зависят от его морфологии и (2) влияют на его приспособленность. Парадигма была успешным эвристическим руководством, но это относительно простая модель, опускающая важные детали о том, как формируются и эволюционируют эти способности.

Организм имеет ограниченный пул приобретенных энергетических ресурсов для инвестирования в фенотипические признаки и не может оптимально вкладываться во всё одновременно. Это приводит к компромиссам в выражении признаков на разных этапах жизненного цикла, когда инвестиции в одни черты приоритетны над другими.

В статье в The Quarterly Review of Biology (декабрь 2014) Саймон Лейлво (Университет Нового Орлеана) и Джерри Хусак (Университет Сент-Томаса) утверждают, что для более полной картины эволюции функциональных возможностей необходимо учитывать жизненные компромиссы организма.

Авторы показывают, что функциональные возможности организма подвержены компромиссам с другими ключевыми факторами приспособленности: иммунитетом, плодовитостью, поведением, половыми сигналами и даже с другими типами функциональных возможностей. Они предлагают расширенную экоморфологическую парадигму, учитывающую эти компромиссы, а также комплексную и многомерную природу многих способностей.

В статье выделены исследования, уже принявшие эту жизненную перспективу, и показано, что такой подход перспективен для понимания как экологии, так и эволюции функциональных признаков. Авторы также указывают на конкретные аспекты изучения возможностей, требующие большего внимания, и предлагают несколько направлений для будущих исследований, которые могут дать новое понимание эволюции функциональных признаков.