Перспективы отбора. От зелёных пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества

Получается, что в долгосрочной перспективе вьюркам выгодно, чтобы репродуктивная изоляция между видами оставалась неполной: межвидовой генетический обмен помогает им сохранять высокий уровень приспособляемости к переменчивым условиям среды. Возможно, подобные явления широко распространены, что объясняет длительное стабильное существование комплексов не до конца разошедшихся видов и устойчивых гибридных зон (см. Исследование № 31).

Формально основным результатом работы является демонстрация того, что расхождение признаков в результате конкуренции между родственными видами может быть связано с интенсивным отбором по одному-единственному гену. На самом же деле значение исследования шире: оно проливает неожиданно яркий свет на микроэволюционные процессы, до сих пор изучавшиеся на основе косвенных и неполных данных. История с клювами средних земляных вьюрков на острове Дафне и так уже была хрестоматийным примером действия естественного отбора в природе, а теперь, дополненная генетическими данными, она просто обречена войти во все учебники.

Исследование № 28

Новый вид вьюрков возник на глазах у ученых

Следующее исследование, проведенное Питером и Розмари Грант на острове Дафне Галапагосского архипелага, детально документирует процесс появления нового вида вьюрков. Его родоначальниками стали две самки из местной популяции среднего земляного вьюрка и залетный самец большого кактусового земляного вьюрка с острова Эспаньола, расположенного в 100 км к юго-востоку. Гибридные потомки этих родителей скрещиваются только друг с другом. У них сформировались специфические пропорции клюва, что говорит об успешном разделении ниш с местными видами вьюрков, а также своеобразная видовая песня, что объясняет быстрое формирование репродуктивной изоляции. Новый вид процветает, несмотря на инбридинг: в 2010 году, через 30 лет после исходной гибридизации, на островке жило уже 36 особей.

В 2017 году супруги Грант совместно с биологами из Уппсальского университета (Швеция) рассказали еще об одном поразительном наблюдении. Им удалось во всех деталях проследить за становлением новой гибридной популяции вьюрков, которая по важнейшим критериям (репродуктивному, морфологическому, поведенческому, экологическому) заслуживает выделения в отдельный вид (Lamichhaney et al., 2018). Судя по всему, это наиболее подробно изученный случай быстрого гибридного видообразования у животных.

Новый вид пока не имеет официального латинского названия (рис. 28.1). Исследователи именуют его «большой птицей». Его история началась с того, что в 1981 году на Дафне прилетел молодой самец, похожий на местных средних земляных вьюрков, Geospiza fortis, но более крупный и поющий другую песню (тут нужно отметить, что Гранты знают «в лицо» практически каждого вьюрка на своем острове, поэтому незнакомец сразу привлек их внимание: за его перемещениями и потомством следили особенно тщательно). Полногеномное секвенирование показало, что пришелец принадлежит к виду G. conirostris (большой кактусовый земляной вьюрок), который водится только на Эспаньоле — самом южном острове архипелага, расположенном более чем в 100 км от Дафне.

рис. 28.1.Слева — средний земляной вьюрок (Geospiza fortis), издавна проживающий на острове Дафне; в центре — большой кактусовый земляной вьюрок (G. conirostris) с острова Эспаньола;

справа — «большая птица», представитель нового гибридного вида, возникшего на Дафне в результате скрещивания залетного самца G. conirostris с самкой G. fortis.

рис. 28.2. Генеалогия «больших птиц» от отца-основателя и его супруги до потомков в шестом поколении (F

₆). Квадратиками обозначены самцы, кружками — самки, n — число особей. По рисунку из Lamichhaney et al., 2018.

В течение тридцати последующих лет супруги Грант следили за судьбой пришельца и шести поколений его потомков. Почти у всех этих птиц удалось отсеквенировать полные геномы, что позволило построить точное генеалогическое дерево (рис. 28.2).