Способ образования разных видов вьюрков

Современный взгляд

Вдохновившие Ч. Дарвина на создание теории эволюции вьюрки активно помогли современной науке в ее подтверждении. По крайней мере, об этом говорят ученый из университета Принстона Питер Грант и его коллеги.

Своими исследованиями они подтверждают, что причина появления разных видов галапагосских вьюрков кроется в кормовой базе и борьбе за нее между различными популяциями. В своей работе они говорят о том, что за достаточно короткий срок с одной из разновидностей птиц произошли такие изменения. Размер клюва вьюрка поменялся в результате того, что на остров прибыли конкуренты, а пищи было ограниченное количество. На это ушло 22 года, что для эволюционных процессов практически равносильно мгновениям. У вьюрков клюв уменьшился в размерах, и они получили возможность уйти от конкуренции, перейдя на иную пищу.

Результаты более чем 33-летней работы были опубликованы в журнале Science. Они подтверждают важную роль конкуренции в процессе образования новых видов.

На островах гнездится большое количество вьюрков, и все они эндемики, но чаще всего встречаются три основных вида из группы земляных. Остановимся на них более подробно.

8.

Акула-призрак, Атлантический океан
Громоздкая голова, плавники-крылья и кроличьи зубы — настоящее морское чудовище обнаружили калифорнийские биологи в океанских глубинах между Южной Африкой и Антарктикой. Это новый вид акулы-призрака, которую ученые относят к отряду с говорящим названием химеры. А латинское родовое имя Hydrolagus («водяной заяц») эти рыбы получили из-за необычных зубов, с помощью которых они открывают панцири крабов и других ракообразных. Название «акула-призрак» во многом условное: гидролаги не являются акулами, скорее это дальние родственники акул и скатов. Вид, открытый в этом году, не похож на своих сородичей. Новая химера крупнее, гораздо темнее и имеет ряд отличий в строении тела: голова очень большая, а туловище сужается до нитевидного хвоста. Это вторая по величине разновидность акул-призраков.

4.

Долгопяты, Индонезия
Рост 15 см, вес 150 г — разглядеть такое маленькое существо в тропических джунглях совсем не просто. И все же биологи открыли сразу два новых вида миниатюрных приматов на острове Сулавеси. Долгопяты выглядят почти одинаково: огромные глаза, длинные задние лапы и круглая голова, которая поворачивается на 180°.
Животные общаются с помощью ультразвука — они кричат на частотах около 70 кГц, а неодинаковая тональность этих криков позволила ученым отнести новых долгопятов к двум разным видам. Милые пушистики совсем не так беззащитны, как кажется: они умеют прыгать на расстояние, в 40 раз превышающее длину их тела, быстро перемещаются по ветвям с помощью цепких пальцев, охотятся на насекомых, ящериц, грызунов и даже мелких птиц.

Люди — гибридный вид

Но лучше всего изученный случай интрогрессии в животном мире — это не волки, кошачьи и медведи, а человек.

В любом случае в Африке эпохи плейстоцена были и другие представители трибы гоминини. Есть все причины считать, что межвидовое спаривание было повсеместным явлением.

Некоторые из этих человекоподобных были потомками гейдельбергского человека, который расселился по Восточной и Южной Африке примерно 700 000 лет назад, а затем через Ближний Восток попал в Европу и Азию. От этого вида, от которого впоследствии, возможно, произошли предки Homo sapiens, также произошли как минимум два других вида — неандертальцы и денисовцы. Первые жили в Европе еще 28 000 лет назад, а вторые — 50 000 лет назад.

Другие виды гоминини, обитавшие в тот период, были прямыми предками Homo erectus, более примитивного вида, который также был предком гейдельбергского человека и миллионом лет ранее проделал то же путешествие, что и Homo heidelbergensis.

Прибыв в Европу и Азию, Homo heidelbergensis почти полностью вытеснил местных потомков Homo erectus. Однако в некоторых отдаленных уголках, которых Homo heidelbergensis не достиг, они всё же уцелели.

Среди этих мест были остров Флорес в Индонезии и остров Лусон на Филиппинах. Именно здесь карликовые Homo floresiensis и Homo luzonensis жили 50 000 лет назад. Вероятно, были среди них и потомки более древних видов. Одним из них был Homo naledi, который обитал на юге Африки около 230 000 лет назад.

Но до этого сапиенсы успели ближе познакомиться со своими собратьями. След этих отношений до сих пор несет в своем ДНК почти каждый живущий сегодня человек.

В 2010 году команда ученых под руководством Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге опубликовала черновой вариант генома неандертальца.

Гены, унаследованные от неандертальцев, помогли Homo sapiens адаптироваться к климатическим условиям новой местности. В частности, важными были неандертальские гены, отвечающие за пигментацию кожи и волосяной покров, например обусловливающий появление веснушек ген BNC2, носителями которого и сегодня являются две трети европейцев. Другой значимой категорией генов неандертальцев были гены, обеспечивающие реакцию иммунной системы на бактерии.

Доктору Паабо также принадлежит открытие Homo sapiens denisovan. В 2009 году его команда расшифровала последовательность ДНК из окаменевшей кости пальца, найденной в ходе раскопок в Денисовой пещере в Алтайском крае в России. Как оказалось, кость принадлежала ранее неизвестному виду человека.

5.

Щелкающая креветка, Тихий океан
Synalpheus pinkfloydi — таким необычным именем это ракообразное обязано своей розово-красной клешне. Из-за ее характерного оттенка креветку назвали в честь рок-группы Pink Floyd — кумиров ученого Сэмми Де Грейва, открывшего новый вид.
Ассиметричная конечность размером с половину туловища — опасное оружие. Заметив жертву, креветка щелкает клешней и «стреляет» струей воды, которая двигается под большим давлением и создает кавитационный пузырь. Схлопываясь, он оглушает или убивает мелких рыбешек: сила возникающей при этом звуковой волны достигает 190 дБ — как от сверхзвукового самолета.

10.

Гекконы, Мьянма
Самое масштабное открытие года — 19 новых видов гекконов в Индокитае. Такого количества рептилий сразу раньше не находил никто. Ящерицы обитают на относительно небольшом участке размером 90 на 50 км. По мнению исследователей, уникальное видовое разнообразие связано с необычным ландшафтом местности. Это низменность, покрытая известняковыми блоками высотой до 400 м. Их поверхность пронизана складками и пещерами. Эти блоки стали своеобразными эволюционными островами, где изолированные гекконы развились в отдельные виды. Например, у ящериц, живущих на известняковых массивах, более длинные лапы и пальцы и более тонкие туловища, чем у тех, кто обитает внизу. Большинство найденных существ принадлежат к двум родам: кривопалым и карликовым гекконам.

Животные
4 января, 2018
6 624 просмотра

Пять наглядных примеров видообразования

Живые организмы эволюционируют с того самого момента, как появились на этой планете. Мы знаем об этом — даже по меркам человеческой истории — не так уж и долго. Поэтому у некоторых из нас иногда возникают сомнения на этот счет. Скептиков в принципе можно понять: эволюция не вещь и не какой-нибудь феномен, сопровождающий достаточно компактные процессы. Напротив, «крот эволюции» роет очень медленно, поэтому разглядеть его следы не так уж и просто. «Чердак» рассказывает о том, какие виды возникли прямо у нас на глазах.

Частый довод в пользу того, что никакой эволюции нет, — отсутствие новых видов или неизменность тех, что есть сейчас. Так, например, митрополит Волоколамский Иларион, заведующий кафедрой теологии в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ», пишет: «Теория эволюции является одной из многочисленных современных гипотез происхождения Вселенной — гипотез, не подтвержденных ни одним неопровержимым фактом». Но это неправда. Даже если все живые организмы на этой планете — результат чуда творения, эволюции им, равно как и гравитации, не избежать. Хотя появление новых видов прямо у нас на глазах — большая редкость, ведь никто не рассылает уведомлений о том, что собрался проэволюционировать. Тем не менее изменения в генах, физиологии и внешности живых существ происходят, новые виды возникают, и иногда это удается подсмотреть. Так что если вы в ближайшее время собираетесь доказывать кому-то реальность эволюции, берите с собой нижеперечисленные примеры — они вам наверняка пригодятся.

В 1835 году Чарлз Дарвин прибыл на бриге «Бигль» на Галапагосские острова, небольшой вулканический архипелаг в Тихом океане. Молодой натуралист был членом гидрографической экспедиции, которая исследовала берега Южной Америки. Примечательно, кстати, что на «Бигль» его брать не особенно хотели, потому что натуралист в этом предприятии был не нужен. К тому же капитан корабля был поклонником физиогномики и решил, что нос Дарвина — признак людей неэнергичных и нерешительных. Тем не менее нос Дарвина оказался в итоге на «Бигле», а затем и на Галапагосах, где натуралист с энергией и решительностью исследовал местных птичек, названных впоследствии галапагосскими, или дарвиновыми вьюрками.

У разных видов вьюрков, живших на островах, были разные формы клюва, которые отражали гастрономические предпочтения птиц: какие-то клювы были удобнее для ловли насекомых, какие-то — для поедания семян, какие-то — для поедания ягод. Один вид обзавелся клювом, которым очень удобно рвать кожу птиц покрупнее, например олуш, и пить их кровь. Дарвин предположил, что выживали только те вьюрки, у которых клюв подходил для добычи той еды, которая была в их распоряжении. Таким образом, происходил отбор наиболее приспособленных. Из наблюдений за разными видами вьюрков Дарвин сделал выводы о происхождении видов путем отбора, которые легли в основу эволюционной теории — фундамента современной биологии.

Итальянские «жвачные» ящерицы

На территории бывшей Югославии, во Франции, Швейцарии и Италии живет итальянская стенная ящерица, Podarcis sicula. Это рептилия не больше 10 сантиметров в длину, которая бегает по камням и ловит насекомых. В 1971 году ученые в экспериментальных целях привезли с острова Копиште в Адриатике на соседний остров Мрчару пять пар этих животных и оставили там жить, а через 36 лет посмотрели, что с ними стало.

За прошедшие годы ящерицы на Мрчару заметно изменились по сравнению с контрольной популяцией с острова Копиште. В отличие от обычных итальянских ящериц, в основном хищников, они стали преимущественно травоядными — до 61% их рациона теперь составляли растения (против 3% у контрольной популяции на Копиште). Это повлекло изменения в строении тела и поведении. У ящериц увеличилась масса тела, голова и сила укуса — для того чтобы питаться растениями, нужны более сильные челюсти, которые могут раскусывать жесткую волокнистую пищу.

Изменилась не только внешность. В кишечнике особей с Мрчару нашелся илеоцекальный клапан, которого, вообще-то, у этого вида быть не должно. Такой клапан отделяет тонкий кишечник от толстого, чтобы замедлить прохождение пищи. Еда находится в кишечнике дольше, и это дает больше времени на работу кишечных бактерий, которые помогают в переваривании целлюлозы. Для хищников в этом приспособлении нет нужды, но те, кто ест растения, имеют что-то похожее — например, человек, у которого тоже есть илеоцекальный клапан, или жвачные, у которых в сложную систему отсеков превратился желудок.

После того как переселенцы перешли на траву, их стол стал в целом богаче, так что ящерицы расплодились — в ходе эксперимента с ловушками они попадаются на Мрчару в пять раз чаще, чем на Копиште. Обилие еды привело к тому, что животные перестали защищать охотничью территорию, а из-за того что бегать особенно не за кем, рептилии стали передвигаться медленнее.

Впрочем, популяцию с Мрчару называть новым видом рано — генетический анализ показал, что они почти не отличаются от ящериц с Копиште.

Почему гибридизация вредит животным

В случае с животными, в особенности млекопитающими, дополнительные хромосомы чаще вредят. Почему — до сих пор не ясно. Возможно, дело в том, что у животных лишние хромосомы нарушают процесс деления клеток, или в том, что их клетки более сложные.

Как бы там ни было, гибриды животных более остро ощущают на себе эффекты генетической несовместимости и, следовательно, реже выигрывают от гетерозиса. Именно поэтому эволюционные биологи на протяжении долгого времени отводили гибридизации несущественную роль в эволюции животных.

Однако развитие технологий секвенирования ДНК позволило обнаружить множество видов, появившиеся вследствие гибридизации. Среди них есть немало хорошо известных нам животных.

Европейский зубр, например, возник более 120 000 лет назад в результате гибридизации двух ныне вымерших видов — степного зубра и тура. Последние были дикими предками современного домашнего рогатого скота и обитали в Яктуровской пуще под Варшавой вплоть до 1627 года.

Нечто похожее произошло и с дельфином Климне. Генетический анализ показал, что этот вид китообразных, обитающий в соленых водах между Западной Африкой, Бразилией и Мексиканским заливом, возник вследствие гибридизации полосатого дельфина и длиннорылого продельфина.

Эксперимент Ленски

Проще всего увидеть своими глазами, как происходят изменения от поколения к поколению, на ком-то мелком и простом, том, кто плодится с огромной скоростью. Поэтому ученые-эволюционисты из Университета штата Мичиган поставили эксперимент на самом подходящем для этого объекте — бактерии. Исследователи взяли кишечную палочку (E. coli), разделили ее на 12 популяций, позволили им жить и развиваться в колбах и стали наблюдать.

Эксперимент начался в 1988 году, и в 2008-м, когда в колбах сменилось 31 500 поколений бактерий, обнаружилось, что одна из популяций, А-3, стала развиваться быстрее других. Тут нужно сказать, что бактерии жили на питательной среде, которая содержала не только глюкозу — обычную еду бактерий, но и вещество, которое кишечная палочка не усваивает, цитрат натрия. Как оказалось, бактерии научились переваривать цитрат и извлекать из него энергию как ни в чем ни бывало. Потому популяция А-3 росла быстрее, чем остальные одиннадцать, которые сидели на одной лишь глюкозе.

Бактерии потратили 20 лет на то, чтобы освоиться в новых условиях. Первая мутация, нужная для усвоения несъедобной еды, появилась только почти через 32 000 поколений. В переводе на человеческое время это примерно 800 000 лет. Для сравнения: человек прямоходящий (Homo erectus) появился примерно 1,9 миллиона лет назад, а человек разумный (то есть мы с вами) — около 200 000 лет назад.

Еретический подход

Еще недавно в эту историю мало кто бы поверил.

Это открытие меняет наше представление об эволюции.

Простые родословные, которые Чарльз Дарвин изобразил в одном из своих блокнотов, превратились в запутанные сети. Под сомнением оказалась и ведущая роль мутаций в создании вариаций, которые затем отсеиваются в процессе естественного отбора.

Гибридизация также ведет к возникновению вариаций. Более того, она позволяет сократить процесс видообразования и сделать его независимым от естественного отбора. Как показывает пример «больших птиц», новый вид может возникнуть в мгновение ока.

По сей день о видообразовании принято говорить в контексте животного и растительного миров. Поэтому признание того, что то, что верно для бактерий, также верно и для многоклеточных организмов, имело далеко идущие последствия, в том числе и для понимания происхождения человека.

Согласно классической теории эволюции, мутации происходят случайным образом. Неудачные мутации затем устраняются, тогда как удачные сохраняются. Так возникают изменения, которые в итоге приводят к появлению новых видов.

Гибридизация может быть частью этого процесса.

Иногда геномы родственных видов достаточно схожи, чтобы их представители могли произвести здоровое потомство. Но эти гены всё же сочетаются хуже, чем гены родителей одного вида. Как следствие, даже жизнеспособные гибриды часто более подвержены заболеваниям и бесплодию, причем бесплодие намного чаще встречается среди самцов-гибридов, чем среди самок (эту закономерность описывает правило Холдейна).

Поэтому большинство последователей Дарвина в ХХ веке считали, что естественный отбор препятствует гибридизации.

Но смешение черт двух разных видов может и сыграть на руку гибриду. Это явление — увеличение жизнеспособности гибридов — именуют гибридной мощностью, или гетерозисом.

6.

Мини-лягушки без перепонок, Индия
Лягушки размером с ноготок были найдены в лесах Индии — их длина колеблется от 12 до 38 мм. Биологи искали амфибий пять лет и обнаружили с большим трудом: крошечные животные прячутся под толстым слоем опавшей листвы и кричат как насекомые.
В отличие от своих более крупных сородичей, живущих у воды, четыре новых вида ночных лягушек обитают в лесистых предгорьях хребта Западные Гаты. Ученые считают, что их скромные размеры и отсутствие перепонок между пальцами — результат приспособления к наземному образу жизни. Регион, где нашли лягушек, отличается огромным биологическим разнообразием — за последние 15 лет здесь открыли 159 новых видов земноводных.

2.

Моль имени Трампа, США
Эту моль не назовешь невзрачной: ее крылья украшены желтыми пятнами, а голова — желтовато-белыми чешуйками, что напомнило энтомологу Вазрику Назари прическу 45-го американского президента. В честь него первооткрыватель и назвал насекомое: Neopalpa donaldtrumpi

Почти все представители семейства выемчатокрылых молей обитают только в Северной Америке, а новый вид распространен на островах у побережья Калифорнии.
В названии есть и политический подтекст: Назари надеется, что оно привлечет внимание властей к экологическим проблемам региона — изменение климата и урбанизация поставили местную фауну под угрозу вымирания

Мы вмещаем в себя множество разных людей

Тот факт, что мы несем в себе ДНК денисовцев, но нашли ничтожно мало их окаменелых останков, заставил генетиков задуматься, какие еще открытия ожидают нас в будущем.

В геноме жителей Тропической Африки содержится указание на как минимум еще одно смешение. Проведенный в 2012 году анализ ДНК представителей древних народов бака, хадза и сандаве выявил следы интрогрессии. В 2016-м в ходе более глубокого исследования ДНК бака удалось определить приблизительный период, когда имела место интрогрессия, — не более 30 000 лет назад. В феврале этого года было проведено исследование ДНК представителей двух других народов, йоруба и менде, которое показало, что они унаследовали от 2 до 19% своего генома от неизвестного более древнего вида — быть может, того же, от которого получили часть своих генов бака, хадза и сандаве.

Средний земляной вьюрок

Это один из видов певчих вьюрков, обнаруженных Ч. Дарвином на Галапагосских островах. Строение клюва сильное, мощное, приспособленное для щелканья семян небольших размеров. Основу рациона также составляют насекомые (в частности, он собирает паразитов с кожи конолофов и в черепах), а также ягоды. Согласно последним исследованиям, именно этот вид может служить достойным примером раннего симпатрического видообразования. Существуют две популяции (морфы), которые незначительно отличаются строением клюва. Однако это привело к различию в пении. В результате особи обеих популяций обитают на одной территории, но скрещиваются преимущественно только внутри морфы.

А что у рыб?

Как и в случае с цветковыми растениями, гибридизация среди животных может привести к изобилию новых видов. Самый известный пример — цихлиды Великих Африканских озер: Виктории, Танганьики и Малави. Цихлиды — это семейство из тысяч родственных видов рыб, известных своим разнообразием форм, размеров и цветов. Каждый вид цихлид приспособлен к жизни на разной глубине.

Причина — в гибридизации. При помощи генетического анализа ученым удалось установить, что цихлиды озера Виктория возникли вследствие смешения двух родительских линий — рыб из Конго и Нила.

Ключевая роль, которую сыграло смешение ДНК, стала очевидной, когда ученые начали изучать ген под названием длинноволновый чувствительный опсин, кодирующий белок сетчатки и обусловливающий чувствительность глаза к красному свету. Уровень красного света в глубоких водах существенно ниже, чем у поверхности, поэтому рыбы, живущие на разной глубине, имеют разные особенности зрения.

У цихлид из реки Конго глаза были приспособлены для жизни на мелководье. У цихлид Нила — для жизни в глубоких и мутных водах. Гибриды же получили разные степени чувствительности к свету в пределах этого диапазона, что позволило им расселиться по всей глубине озера Виктория, которое предоставило новым видам широкий выбор экологических ниш.

Древесные вьюрки

Род состоит из шести видов, все они эндемики и обитают только на Галапагосских островах. Фауна и флора этого места крайне уязвимы и легко разрушаются, когда в них вмешиваются. Развивавшиеся изолированно от всего мира острова нуждаются в защите и охране. В частности, мангровый древесный вьюрок в настоящий момент находится под угрозой вымирания. Небольшие серые птицы с оливковой грудкой проживают только на одном острове – Исабела, численность популяции около 140 особей.

Интерес представляет то, как этот галапагосский вьюрок питается. Он предпочитает крупных личинок насекомых, достать которых из-под коры дерева порой бывает затруднительно, поэтому он использует специальный инструмент (палочки, веточки, травинки), которыми ловко копает внутри. Аналогично поступает еще одна птица из данного рода – дятловый древесный вьюрок (на фото), предпочитающий использовать в том числе колючки кактуса.

Источник

Остроклювый земляной вьюрок

Удивительный галапагосский вьюрок известен прежде всего одним из подвидов – septentrionalis. Его рацион состоит главным образом из крови других животных, обитающих на острове, в частности олушей. Острым и тонким клювом они буквально отщипывают кожу до тех пор, пока она не начнет кровоточить. Таким необычным способом они компенсируют потребность организма в жидкости, запасы которой на островах крайне малы. Предположительно, подобное поведение развилось в результате питания паразитами, которых птицы выклевывали у других животных.

У вида наблюдает половой диморфизм: самцы преимущественно черного оперения, а самки – серые с коричневыми пятнами.

Почему растения выигрывают от гибридизации

В случае с растениями чаще перевешивают первые. Всё дело в генетической изменчивости растений.

Ядерный геном сложных организмов (животных, растений, грибов и одноклеточных) содержится в структурах, которые называются хромосомами. Такие организмы, как правило, либо гаплоидные, либо диплоидные, то есть в ядре каждой их клетки содержится либо одна, либо две копии каждой хромосомы. У человека, например, диплоидный набор: в его геноме 23 пары хромосом.

Но есть и исключения. Некоторые растения полиплоидные, то есть в ядре каждой их клетки содержится более двух копий хромосом. Например, у калифорнийской секвойи шесть копий.

Благодаря полиплоидности дополнительные копии генов подвергаются естественному отбору, в то время как остальные копии продолжают выполнять свои обычные функции. Иногда полиплоидность возникает вследствие спонтанного удвоения генома, но чаще — в результате гибридизации, когда хромосомы обоих родителей оказываются в одном ядре.

К тому же, поскольку полиплоидность подразумевает увеличение количества хромосом, она препятствует спариванию с представителями родительских видов. Это позволяет зарождающемуся виду избежать смешения с уже существующими.

1.

Древесная крыса, Соломоновы острова
Загадочное создание буквально материализовалось из местных сказок и мифов: жители острова Вангуну не раз рассказывали ученым об огромном грызуне вика, который раскалывает зубами кокосы. И лишь совсем недавно удалось поймать необычного зверька, убегавшего от срубленного дерева. Анализ ДНК подтвердил — это совершенно новый вид.
Животное в четыре раза больше обычной серой крысы: его вес доходит до килограмма, а длина от носа до кончика хвоста — до полуметра. Биологи предполагают, что гигантская крыса Вангуну живет на деревьях, питается орехами и фруктами и проделывает дыры в кокосах, чтобы достичь мякоти и сока. Обнаружить этих грызунов очень сложно — они прячутся в густых кронах и ведут ночной образ жизни. Сразу после открытия вид отнесли к редким: из-за вырубки тропических лесов животное находится на грани исчезновения.

Советские колюшки

В 70-х годах ученый из СССР Валерий Зюганов поставил эксперимент над колюшками. Колюшка — это небольшая рыбка, интересная тем, что один и тот же ее вид имеет пресноводную и морскую разновидности, которые немного отличаются: морские покрыты костными пластинками и отличаются поведением, к тому же у рыб есть отличия в генах, отвечающих за водно-солевой баланс.

В один карьер, заполненный водой, запустили колюшек морских и пресноводных. Через тридцать лет оказалось, что морские колюшки «превратились» в пресноводных — у них почти исчезли пластинки и изменилось поведение. Анализ генов показал, что рыбы стали гораздо ближе к пресноводным колюшкам, чем к морским. Произошло это подозрительно быстро, если учесть, что колюшка не кишечная палочка и плодится не в таких темпах, чтобы в популяции успели появиться и закрепиться полезные мутации.

Ученые считают, что обе разновидности колюшек несли оба набора аллелей, то есть имели «генетический ремнабор» на такой случай. Попав в некомофортную среду рыбы не стали мутировать, а просто «выбрали» те аллели, которые лучше подходят для жизни в пресной воде. В результате они лишились ставших ненужными и дорогими костных пластин — в пресной воде слишком мало кальция для строительства такой роскоши, к тому же они сковывают движения, а для пресноводной рыбы маневренность важнее, чем для морской.

Большие синицы и их растущие клювы

Если вернуться от бактерий к клювам, то можно вспомнить случай, который описали британские и шведские ученые. Они исследовали самых обычных больших синиц (Parus major), знакомых каждому. Исследователи сравнили популяции синиц из Англии и Нидерландов и обнаружили, что птицы отличаются размером клюва.

Ученые провели анализ генов птиц и нашли различия в частоте аллелей генов, отвечающих за формирование костей черепа и форму клюва (в том числе гена, который отвечает за форму клюва у дарвиновых вьюрков). Самые большие отличия нашли по гену, который отвечает за синтез коллагена, материала, из которого клюв и состоит. Среди островных синиц очень распространен аллель гена, связанный с увеличением длины клюва — сейчас он у английских птиц в среднем примерно на пол-миллиметра длиннее. Ученые предполагают, что это как-то связано с кормушками. В Англии очень распространено кормление диких птиц — британцы тратят на 50% больше средств на корм для птиц по сравнению со всей континентальной Европой.

Наблюдения за птицами показали, что особи с «длинным» аллелем чаще посещают кормушки и проводят там больше времени. Длинноклювые синицы и успешнее плодятся — в среднем на одного птенца в пять лет.

Исследование музейных образцов показало, что клюв синиц в Британии стал длиннее примерно на 0,2 миллиметра с 70-х годов XX века и продолжает расти.

Происхождение вида

Эндемичную группу небольших птиц некоторые ученые относят к семейству овсянковых, другие — к танагровым. Второе название – дарвиновы — они получили благодаря своему первооткрывателю. Молодой и амбициозный ученый был поражен природой островов. Он предположил, что абсолютно все вьюрки на Галапагосских островах имеют одного общего предка, попавшего сюда более 2 миллионов лет назад с ближайшего материка, то есть, вероятнее всего, из Южной Америки.

Все птицы имеют небольшие размеры, длина тела составляет в среднем 10-20 см. Основное отличие, которое подтолкнуло Ч. Дарвина к мысли о видообразовании – форма и размер клюва пернатых. Они сильно варьируются, и это позволяет каждому виду занимать свою отдельную экологическую нишу. Помимо того, существуют различия в окрасе оперения (черный и коричневый цвет преобладающие) и вокализации.

В результате его исследований и открытий небольшой галапагосский вьюрок вошел в мировую историю биологии, а загадочные и далёкие острова стали лабораторией под открытым небом, которая идеально подходит для наблюдений за результатами эволюционных процессов.

7.

Дарвиновы вьюрки, Галапагосские острова
Эволюцию не остановить: прямо сейчас на Галапагосских островах формируется новый вид птиц — дарвиновых вьюрков. Процесс видообразования начался 36 лет назад, когда на остров Дафне-Мейджор прибыл самец кактусового земляного вьюрка. Он не смог вернуться на свой родной остров, расположенный в 100 км от Галапагосов, и скрестился с самками местного вида — среднего земляного вьюрка. В результате появились птенцы, способные к размножению, что нетипично для гибридов.
От других вьюрков новых птиц отличает пение и форма клюва. Первое поколение не смогло найти себе пару среди местных пернатых — самки не распознают их песни. Поэтому птицы спаривались между собой, усиливая отличительные признаки. Так всего за два поколения на острове образовался совершенно новый вид вьюрков, который сейчас насчитывает 30 особей. Пока не известно, удастся ли новичкам надолго сохраниться в природе.

Способ образования разных видов вьюрков

Объясните, руководствуясь этой схемой, образование нескрещивающихся видов вьюрков, питающихся различными типами пищи, на Галапагосских островах.

Согласно современной эволюционной теории существует два способа видообразования. Данные способы представлены на схеме.

Объясните, руководствуясь этой схемой, образование различных видов ландыша в результате разделения ледником единого большого ареала исходного вида на несколько изолированных зон.

1. При расселении ландыша ареал увеличивался и в определённый момент оказался разделён ледником на несколько отдельных ареалов.

2. Под воздействием естественного отбора в каждом новом ареале (в новых условиях) ландыш приобретал новые признаки.

3. В результате растения, обитающие в разных ареалах, утратили способность свободно скрещиваться (возникла репродуктивная изоляция) и стали отдельными видами.

Образование нескрещивающихся видов вьюрков, питающихся различными типами пищи, на Галапагосских островах является примером экологического видообразования:

1) вьюрки обитали в пределах одной популяции, но питались разными типами пищи;

2) под воздействием естественного отбора у них формировались различные формы клюва;

3) в итоге вьюрки с различными клювами перестали свободно скрещиваться (возникла репродуктивная изоляция) и стали отдельными видами.

Источник

3.

Солнечная рыба, Тихий океан
Самую большую костную рыбу обнаружили у берегов Новой Зеландии — она вырастает до 4 м в длину и весит больше 2 т. Открытие сделала австралийская студентка — Марианна Ньегард приступила к поискам неуловимого морского обитателя, заметив генетические различия 150 образцов солнечных рыб. Исследования продолжались четыре года, а в результате был найден новый вид — Mola tecta.
Несмотря на размеры, увидеть солнечную рыбу непросто: она ведет одиночный образ жизни и предпочитает труднодоступные районы океана. В поисках пищи гигантские существа погружаются на глубину до 100 м, а на поверхность поднимаются только для того, чтобы погреться на солнце — за это они и получили свое название.

Современный взгляд

8.

4.

Люди — гибридный вид

5.

10.

Пять наглядных примеров видообразования

Итальянские «жвачные» ящерицы

Комментарии

Почему гибридизация вредит животным

Эксперимент Ленски

Еретический подход

6.

2.

Мы вмещаем в себя множество разных людей

Средний земляной вьюрок

А что у рыб?

Древесные вьюрки

Остроклювый земляной вьюрок

Почему растения выигрывают от гибридизации

1.

Советские колюшки

Большие синицы и их растущие клювы

Происхождение вида

7.

Способ образования разных видов вьюрков

3.