Категории
 
Ссылки
 

Быстрая эволюция

Цветущая энотера (фото Scott Smith)

Эволюция, в классическом своем представлении – процесс очень длительный. Для проявления новых признаков требуются десятки, иногда сотни тысяч поколений. Именно поэтому изучение ее механизмов проводят с помощью очень короткоживущих организмов: бактерий, вирусов и микроскопических водорослей.

Однако, при изменении чрезвычайно значимых для растений условий, они начинают вести себя по другому уже через несколько поколений. Так, в недавнем исследовании международной группы ученых было установлено, что в отсутствии насекомых-вредителей защитные механизмы ослинника (энотера) подавляются, а высвободившиеся жизненные силы растение направляет на конкуренцию с соседями.

Наблюдения велись за 18 группами растений с одинаковым генным набором. Половина делянок постоянно обрабатывалась инсектицидами. На контрольной группе такая обработка не велась, на участках жили 3 вида вредителей, которые питались семенами и плодами энотеры. Исследователей интересовал вопрос: как быстро проявятся изменения в генотипе растения, вызванные только изменением экологической обстановки. Мутации, вызванные радиацией и химическими мутагенами, практически отсутствовали. Перекрестное опыление и как следствие, перетасовка генов, в результате гомозиготности всех растений влиять тоже не должна.

Эксперимент планировался долгосрочным, но первые заметные результаты появились уже через пять лет. На делянках без вредителей энотера проиграла самому обыкновенному одуванчику. Сорняк, тоже почувствовавший свободу от насекомых, буквально задушил ослинник: быстрее растущий одуванчик затенял молодые ростки энотеры, которой не хватало света для роста и формирования цветков. Натиску сорняка смог противостоять только один, генетически изменившийся вариант ослинника.

От начальной формы он отличался, во-первых, более крупными размерами, что позволяло ему более успешно бороться за солнечные лучи. Во вторых, что более интересно, у него была снижена выработка инсектицидов, природных веществ, которые растения вырабатывало для борьбы с вредителями. В третьих, энотера стала раньше цвести. Ранее, личинки вредителя пожирали бы ранние цветки и плоды, поэтому начальная форма зацветала позже, когда стадия личинок у насекомых уже проходила. В их отсутствие стало возможным цвести раньше, чтобы дать семенам вызреть до бурного роста сорняка.

Все эти, очевидные на первый взгляд, изменения, удивительны не сами по себе. Никто не ожидал их столь быстро, всего пять поколений. Для эволюции это ничтожно малый срок. Видимо, взаимосвязь между растениями и насекомыми настолько сильна, что на изменения одних другие реагируют чрезвычайно быстро.

Интересно, как скоро появятся исследования, подтверждающие и обратный факт: изменения среди растений вызывает и изменения среди тесно с ними связанных насекомых.