Биологи на опыте подтвердили правоту Дарвина

Конкуренция видов, соседствующих в среде обитания, борьба за ресурсы и вытеснение одного вида другим являются важным пунктом в теории эволюции. Учёные провели эксперимент, в котором наглядно показали, как эти процессы работают.

Ведущий автор эксперимента Линь Цзян (Lin Jiang) рассматривает «микрокосм», содержащий армию простейших, которые сражаются за доступные пищевые ресурсы (фото Georgia Tech).

Профессор Линь Цзян и его коллеги из технологического института Джорджии (Georgia Tech) на практике продемонстрировали сражение видов за выживание, идущее в полном соответствии с гипотезой предельного филогенетического подобия.

Это одна из идей, выдвинутых Дарвином в его знаменитом труде "Происхождение видов". Суть её проста: борьба за существование между близкими видами идёт более интенсивно, нежели между дальним родственниками.

В роли подопытных выступили простейшие организмы — протисты. Они быстро размножаются, так что в течение нескольких недель можно пронаблюдать за развитием множества их поколений.

В опыте были задействованы ресничные протисты (фотографии с сайтов liacs.nl, analogicalplanet.com, sciencephoto.com).

По информации ScienceDaily, исследователи отобрали 10 видов, для которых тщательно выстроили генеалогическое древо, определив степень родства между собой.

Далее биологи поместили микроорганизмы в пробирки. Всего было создано 165 отдельных «микрокосмов» — крошечных упрощённых экосистем. Каждая содержала один или два вида протист, и во всех колбах жили по три вида бактерий — в качестве еды.

Цзян надеется, что его экспериментальная проверка на примере микроорганизмов гипотезы Дарвина о предельном филогенетическом подобии подтолкнёт биологов исследовать аналогичные процессы конкуренции среди других типов живых существ (фото Georgia Tech).

Из каждого микрокосма учёные еженедельно отбирали образцы и подсчитывали «народонаселение», фиксируя его динамику. Через десять недель был подведён итог.

Оказалось, что те виды простейших, что обитали в своих мирках в одиночестве (не считая бактерий, как подножный корм), прекрасно дожили до конца опыта. А вот более чем в половине миров, в которых изначально было помещено два вида протист, один вид стал доминирующим, а второй практически исчез.

Исследователи обнаружили, что частота и скорость этого процесса вымирания, называемого конкурентным исключением, были значительно больше в случае соседства видов, которые филогенетически более тесно связаны между собой. Также чем ближе было родство видов в паре, тем сильнее сокращалась популяция подавляемого, более слабого вида.

Одновременно выяснилось, что более сильная борьба за выживание шла между видами, обладавшими близким размером рта. Экспериментаторы полагают, что эта морфологическая особенность влияет на пищевые пристрастия и скорость поглощения пищи, а значит, вынуждает протист сильнее конкурировать между собой, сражаясь за одну и ту же еду.

(Детали работы можно найти в статье в Ecology Letters и пресс-релизе технологического института Джорджии.)

Добавим, что сходный опыт с эволюцией ряда колоний на протяжении многих-многих поколений, правда, с бактериями, проводили в течение двух десятков лет учёные из университета Мичигана.