Как достичь скоростного видообразования

Зоологи нашли морских звёзд, эволюция которых преодолела видовой барьер за шесть тысяч лет — ничтожный по эволюционным меркам срок.

Морские звёзды рода Cryptasterina (фото Kok Sheng).

Личинки иглокожих (морских звёзд, морских ежей и пр.), в отличие от взрослых особей, вовсе не ведут донный образ жизни, а перемещаются в толще воды вместе с остальным планктоном. При этом, как можно понять, личинки разных популяций смешиваются друг с другом, потомство одной популяции заносит на территорию другой или даже на вовсе не изведанные территории. Постоянное перемешивание популяций затрудняет видообразование. Новый вид может возникнуть, если течение забросило личинок уж слишком далеко и к тому же в не совсем привычные условия. В этом случае, приспосабливаясь к новым условиям, популяция-первопроходец может дать новый вид. И процесс видообразования может занять от сотен тысяч до миллионов лет.

Исследователи из Гавайского университета в Маноа (США) обнаружили в этом смысле нечто удивительное: они восстановили родословную двух видов морских звёзд и обнаружили, что на их разделение на два самостоятельных вида ушло всего лишь 6 тысяч лет. Один из них, Cryptasterina hystera, утратил раздельнополость, стал гермафродитом и вообще перестал практиковать внешнее оплодотворение. C. hystera оплодотворяет себя сам и сам же до поры вынашивает личинок, то есть свободного планктонного путешествия у него в жизненном цикле нет.

Такой способ размножения способствует снижению генетического разнообразия: популяция замыкается в узком наборе генов. С другой стороны, тут даже не нужно заметного географического препятствия, чтобы разделить две популяции: существуя всего в нескольких метрах друг от друга, они смогут накопить столько генетических различий, что превратятся в два независимых вида. Как пишут исследователи в журнале Proceedings of the Royal Society B, морских звёзд разделила репродуктивная изоляция. Хотя второй вид сохранил раздельнополость, отказ принимать чужой генетический материал изолировал часть особей не хуже географической или экологической преграды.

Разумеется, к такому шагу могут подталкивать какие-то изменения во внешней среде, но тогда они будут приводить к чрезвычайно быстрому видообразованию — даже в условиях океана, где популяции смешиваются легче, чем на суше. Это можно рассматривать как способ поддержания биоразнообразия (хотя далеко не все животные могут вот так перейти к гермафродитизму). С другой стороны, виды, которые образуются таким образом, окажутся предельно чувствительны к экологическим возмущениям, поскольку не будут обладать достаточным запасом генетической вариабельности.

Подготовлено по материалам Гавайского университета в Маноа.