пятница, 3 февраля 2012 г.

Эволюционный эксперимент позволил увидеть естественный отбор в действии

Эволюционный эксперимент позволил увидеть естественный отбор в действииУчёные сумели поставить эксперимент, в котором столкнули две мощные эволюционные силы — естественный отбор и эффект основателя.

Когда животные или растения расселяются по новым территориям, часть особей уходит из родной популяции и основывает собственную. Понятно, что первопроходцы не могут взять с собой всё генетическое разнообразие исходной популяции — они несут только те гены, которые есть у них. Поэтому новая маленькая популяция должна пережить обеднение генофонда: изменчивость в ней падает, и все особи стремятся к каким-то одним параметрам, заданным основателями. Этот эволюционно-генетический эффект так и называется — эффект основателя. Ему противостоит естественный отбор: чтобы выжить в новых условиях, популяция должна действовать методом проб и ошибок, то есть у неё под рукой должно быть много вариантов, из которых какой-нибудь да пригодится. То есть генетическое разнообразие должно быть большим.

Естественно, никто в явном виде этого не наблюдал. Ученые обнаруживали новые популяции каких-то видов, отличающиеся друг от друга, и начинали теоретизировать: является нынешний облик животных следствием естественного отбора или же следствием случайного эффекта основателя. Исследователи из Университета Род-Айленда (США) решили определить взаимовлияние этих факторов, основываясь на эволюционном эксперименте. Они поселили несколько пар ящериц анолисов на ряде островов Багамского архипелага, где до сих пор этих ящериц не было. Условия благоприятствовали экспериментаторам: исходная популяция жила в лесистой местности, тогда как на других островах поблизости от «экспериментального» те же ящерицы обитали на более открытых кустарниковых пространствах. У лесных ящериц более длинные задние ноги, с помощью которых они лучше пролезают сквозь тонкие ветви и листья. У кустарниковых анолисов задние ноги короче, ими удобно балансировать, путешествуя по толстым открытым стволам и камням.

Ящериц расселили в 2005-м, и уже через год учёные видели явные признаки эффекта основателя: генетическое разнообразие ящериц на каждом из семи заселённых островов резко упало, и все популяции демонстрировали заметный разброс в длине задних ног. Эффект основателя не обращает внимания на условия среды: преимущество получил тот вариант признака, который по чистой случайности оказался у первых «колонизаторов». Поэтому все популяции стали отличаться как друг от друга, так и от материнской популяции. Следующие несколько лет прошли под знаком естественного отбора, который заставил ящериц укоротить задние конечности — животные начали приспосабливаться к условиям среды. Однако следы первоначального эффекта основателя сохранялись: те из ящериц, у которых после расселения оказались самые длинные ноги, оставались в этом смысле чемпионами и далее, хотя длина задних конечностей и уменьшалась.

Результаты исследований учёные представили в журнале Science.

Итак, уникальный в своём роде эксперимент позволил увидеть взаимовлияние двух важных эволюционных факторов. Хотя нельзя не признать, что с условиями его проведения авторам во многом просто повезло. Ну и в качестве побочного результата исследователи отмечают то, насколько хорошо прижились расселённые ящерицы: за первые два года на чужбине популяции анолисов выросли в 13 раз. Острова, использовавшиеся для эксперимента, испытали удар мощного урагана, после которого оттуда исчезли многие виды, в том числе и анолисы. Возможно, результаты исследования пригодятся в расселении в естественную среду редких и исчезающих видов, которых разводят в неволе.

Подготовлено по материалам Университета Род-Айленда.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Склонность к наркозависимости передаётся по наследству
Учёные установили, что ближайшие родственники наркозависимых больных имеют те же особенности в строении мозга и поведении, даже если сами они никаких наркотических веществ не принимали и не принимают. Передаётся ли наркомания по наследству? Будут ли дети алкоголиков стремиться к выпивке? Разумеется, свою роль играет среда, воспитание, пример старших, но нет ли тут ещё и генетических причин? Очев...
  (читать дальше)

Как найти бактерию в стоге сена, даже если её там нет
Учёные знают, как восстанавливать бактериальный геном при отсутствии самой бактерии. Изучение микроорганизмов (да и не только их) рано или поздно упирается в необходимость прочитать геном бактерии: ДНК секвенируется, полученная последовательность с тем или иным успехом разбивается на гены. До сих пор у исследователей было два способа провести эту операцию. Первый — вырастить культуру бактерий ну...
  (читать дальше)

На русском языке издана книга Карла Циммера «Эволюция. Триумф идеи»
О книге известного популяризатора науки Карла Циммера «Эволюция. Триумф идеи», впервые изданной на русском языке, рассказывает доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Палеонтологического института РАН Елена Наймарк. От столь откровенного по форме и смыслу оправдания невежества возникло чувство возмущения и растерянности – «и эти люди учат моих детей!». А всего-то надо было, никак не ...
  (читать дальше)

Протеины со структурными мотивами «цинковый палец» действуют как селективные адаптеры при конструировании ДНК-оригами
ДНК — это не только носитель генетической информации, но и важный строительный материал для наноразмерных структур. Подобно японскому искусству создания фигурок из бумаги, длинные одноцепочечные ДНК могут быть сложены практически в любую желаемую 3D-форму при использовании коротких ДНК-фрагментов. Наноструктуры ДНК могут быть также «оборудованы» специфическими местами-доками для взаимодействия с п...
  (читать дальше)

Четверть сообщений в Twitter можно не читать
Сотрудники Университета Карнеги — Меллона, Массачусетского технологического института и Технологического института Джорджии (все — США) оценили смысловую нагрузку сообщений, передаваемых через Twitter. Для сбора статистики был создан специальный сайт Who Gives a Tweet?. Как выяснилось, только немногим более трети генерируемых в сервисе микроблогов посланий содержит действительно важную информаци...
  (читать дальше)

Криминалисты расширяют временные рамки обнаружения цианидов
Исследователи обнаружили новый биомаркер, который способен расширить временнóе окно надёжного определения факта отравления цианидами при расследовании убийств и других смертельных исходов. Действительность такова, что, кроме самых простых случаев, когда анализ на отравление проводится сразу после смерти, и яд легко обнаруживается во рту или носу, повышенные концентрации цианидов можно зафиксиров...
  (читать дальше)

Google сможет скрывать блоги сервиса Blogger в отдельных странах
Интернет-компания Google, вслед за сервисом Twitter, сможет блокировать доступ к отдельным блогам, создаваемые на сервисе Blogger, по требованию правительств определенных стран мира, пишет Би-би-си. Внедрить подобное нововведение позволили изменения в системе переадресации сервиса. Если пользователь пытается зайти на блог, который не соотносится с его нынешним месторасположением, определяемым по...
  (читать дальше)

Посетители ресторанов читают меню, как книгу
Сибил Янг из Государственного университета Сан-Франциско (США) показала, что посетители ресторанов читают меню, как книгу — то есть последовательно, не задерживаясь на каком-то конкретном месте. Уважаемый читатель скажет: «Ну что за ерунда! Как же ещё можно читать меню?» Но вековые традиции ресторанного бизнеса гласят: в меню есть «горячие точки», куда первым делом падает взгляд посетителя. Имен...
  (читать дальше)

Гейм и Новоселов избавили графеновые транзисторы от утечки электронов
Нобелевские лауреаты Константин Новоселов и Андрей Гейм, работающие в университете Манчестера, разработали метод нейтрализации высоких токов утечки в графеновых транзисторах, что позволит создавать высокоэффективные полупроводниковые микросхемы на основе графена, не беспокоясь о перегреве, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. Группа под руководством Новоселова смогла нейтрализов...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)