Эволюция: Неопровержимые доказательства

Следовательно, если мы хотим наблюдать за отбором в действии, нам нужно искать среди видов с быстрым воспроизведением и адаптирующихся к новой среде. Такое, вероятнее всего, произойдет с видами, которые или вторгаются в новые места обитания, или подвергаются воздействию серьезных и резких изменений окружающей среды. И в самом деле, подходящие наглядные примеры обнаруживаются именно среди таких видов.

Самый известный пример я не буду здесь расписывать подробно, поскольку он уже неоднократно и детально изображался во множестве других источников (см., например, превосходную книгу Джонатана Вайнера «Клюв вьюрка: История эволюции в наше время» (The Beak of the Finch: A Story of Evolution in Our Time) – это пример адаптации птицы к аномальным переменам климата). Среднего земляного вьюрка (Geospiza fortis) Галапагосских островов в течение нескольких десятилетий изучали Питер и Розмари Грант вместе со своими коллегами из Принстонского университета. В 1977 г. из-за сильнейшей засухи на острове Галапагосского архипелага Дафне Майор катастрофически истощился запас семян. Вьюрок, который в обычных условиях предпочитает мелкие мягкие семена, был вынужден питаться более жесткими и крупными. Эксперименты показали, что более твердые семена легко разгрызать только птицам покрупнее, у которых и клювы крепче и больше. В результате во всей популяции досыта питались только более крупные особи, а вьюрки поменьше или умирали от голода, или слишком плохо питались, чтобы размножаться. Вьюрки с более крупными клювами оставили больше потомства, и к следующему поколению естественный отбор увеличил размер клюва на 10 % (размер тела у вьюрка также увеличился). Для эволюционного изменения это ошеломляющий темп, гораздо более быстрый, чем любое изменение, зафиксированное в палеонтологической летописи. Для сравнения: мозг в родословной человека в среднем увеличивается на 0,001 % за поколение. Все условия, необходимые для эволюции путем естественного отбора, Гранты и их коллеги зафиксировали в других исследованиях: особи внутри изначальной популяции варьировали по толщине клюва, в большой степени эти вариации были генетически обусловлены, и количество потомства, которое оставляли особи с клювами разного размера, изменялось в предсказуемом направлении.

Учитывая, как важна для выживания пища, способность добывать, есть и переваривать ее – это мощная сила естественного отбора. Многие насекомые проявляют пищевую избирательность: они питаются и откладывают яйца только на одном или нескольких видах растений. В таких случаях насекомому требуются адаптации, чтобы употреблять в пищу определенные растения, в том числе подходящие органы пищеварения, чтобы получать из растения питательные вещества, особый метаболизм, который позволит детоксифицировать любые растительные яды, и такой репродуктивный цикл, при котором потомство производится тогда, когда есть пища (т. е. когда у растений период плодоношения). Поскольку существует множество связанных пар насекомых и растений, которыми они питаются, то за время эволюции переключения с одного растения на другое должны были происходить множество раз. Эти переключения, представляющие собой аналог переселения в новую среду обитания, неизбежно должны были сопровождаться сильным отбором.

На практике мы наблюдали такой процесс в последние несколько десятилетий у клопа Jadera haematoloma в Новом Свете. Jadera haematoloma живет в разных частях Соединенных Штатов на двух местных растениях: мыльном дереве в южно-центральной части США и кардиоспермуме халикакабском в южной Флориде. Своим длинным, похожим на иглу хоботком клоп протыкает плоды этих растений и выедает семена, разжижая их содержимое и высасывая. Но за последние 50 лет клоп освоил питание тремя другими растениями, завезенными в эту среду обитания. Плоды этих растений по размеру сильно отличаются от плодов растений-хозяев: у двух они намного крупнее, а у третьего гораздо меньше.