Дивні тварини в лісах світу гібриди, які вражають світ натуралістів
Історія появи цих "вовків" та наслідки їх відкриття та вивчення для наукового мислення в галузі природничих наук є предметом великої статті, нещодавно опублікованої в "Нью-Йорк Таймс" за підписом Мойсеса Веласкеса-Маноффа. Розмовляючи з біологами різних спеціальностей - генетиками, зоологами, фахівцями з еволюційної біології - він показує, як з’явилися ці тварини, участь людей у їх появі та вплив цього явища на таксономічне мислення.
На відміну від "чистих" видів, популяції яких є більш однорідними, дещо генетично різноманітними, всі особини дуже нагадують одна одну на глибинному рівні геному, гібридна популяція coilupi неоднорідна: є зразки, у яких більше вовків з деякими генами койотів, а на іншому кінці цього спектру розподілу є койоти з деякими генами вовка. Між цими крайнощами гени койотів та гени різних видів вовків можуть з'являтися в будь-якій пропорції, іноді суміш є "пікантною" з деякими генами собак, що дивляться в лісі, і які робили заголовки з відповідними видами. канідів - вовки та койоти. Деякі експерти вважають, що задіяний інший вид північноамериканського вовка, червоний вовк (Canis rufus), хоча сам статус "чистого" виду сам по собі є суперечливим.
Цю заплутану суміш називають генетики з університету Трента в Пітерборо, Канада, "канісовий суп" як щодо суміші, своєрідного «генетичного» супу ссавців роду Canis, до якого належать усі види, що сприяли народженню цих складних гібридів.
Історія йшла приблизно так: з колонізацією Північної Америки європейцями американський вид вовка (східний вовк, Canis lycaon) став об’єктом переслідувань колоністів. Інтенсивне полювання та отруєння отруєними приманками призвели до вимирання цього виду на північному сході США. Останні, хто вижив після різанини над цим населенням, мігрували до сучасної Канади. У той же період койоти (Canis latrans), менший вид диких канідів, корінний на Великих рівнинах, почали розширюватися на схід, де вони зустрічали вовків. "біженці" східняки і в парі з ними. Їхні нащадки також спаровувались з іншими видами канідів: іноді з собаками (Canis familiaris), але особливо з сірим вовком, корінним в Євразії, Canis lupus, видом вовка, який мешкає в нашій країні та мігрував в Північній Америці кількома хвилями протягом останніх 240 000 років над наземним мостом, який під час зледенінь утворився на місці нинішньої Берингової протоки, що з'єднував Азію з Північною Америкою.
Результатом стала поява деяких гібридні хижі тварини, які успадкували від батьків різних видів суміш ознак що допомогло їм стати грізними гравцями в екосистемах, в яких вони живуть. Більші за койоти (близько 40%), з більш міцними щелепами, як вовки, вони успадкували, також від вовків, характер соціальних тварин, що дозволяє їм полювати зграями, що робить їх ефективними при збиванні великої здобичі. Але вони також успадкували цінну рису від койотів: здатність пристосовуватися до антропозованого середовища, жити, тобто в середовищах з густою людською популяцією. Койоти настільки вдалі в цьому, що багато хто живе в містах, навіть у галасливих і переповнених американських мегаполісах з мільйонами жителів.
Вигравши від збільшення площі лісів на сході Північної Америки (оскільки в США сільське господарство зараз переважно практикується в центральній частині країни та в Каліфорнії, ліси знову зайняли землю після обробки, а перехід до нафтової економіки зменшив споживання деревини) - coilupii вони розширили свою територію, що продовжують робити і сьогодні. Отже, мимоволі, людина створила умови для поширення цієї нової гібридної сутності. І його унікальна суміш рис, завдяки поєднанню генів, допомогла йому адаптуватися і поширюватися, набагато легше і швидше, ніж будь-який із чистих видів, які були його батьками, в районах, де антропогенний тиск досить високий., через щільність людської популяції.
"Ми якось привілейовані, оскільки протягом останніх 100 років ми були свідками народження цієї сутності", - говорить Бредлі Уайт, генетик з Університету Трента.
Але ця сутність не цікава лише з точки зору фауністичного різноманіття: її існування ставить під сумнів - або відкидає, хто не знає скільки разів - старі поняття, які все ще домінують у науковому мисленні, але які, часом, виявляються неадекватними, не в змозі зрозуміти складність. живий світ у повній еволюції.
Довгий час біологи вважали це міжвидова гібридизація - спаровування між різними видами - призвело б до вимирання деяких видів у чистому стані, і в цілому це вважалося негативним явищем. Концепція виду все ще залежить від опису, даного Ернстом Майром у середині ХХ століття: процес видоутворення - утворення нових видів - відбувається, коли 2 популяції виду стають ізольованими, географічно, екологічно чи поведінково. Найпростіший випадок - це поява географічного бар’єру: якби посередині ділянки суші, на якій живе вид X, відкрився б великий рукав, поділивши територію суші на дві частини та розділивши початкову, однорідну популяцію, видів у двох популяціях, ізольованих одна від одної, тоді ці дві популяції еволюціонуватимуть окремо, кожна йде своїм власним еволюційним шляхом. Врешті-решт вони стали б настільки різними один від одного, що, навіть якщо перешкода, що розділяє їх, зникла, два види більше не могли перетинати один одного, щоб народити потомство; їхня генетика більше не дозволяла їм цього робити. Це репродуктивна ізоляція, найважливіший фактор у визначенні виду у баченні Мейра.
Якщо репродуктивна ізоляція є ключем до появи та збереження видів, то природознавцям здавалося логічним вважати, що зворотне явище, міжвидова гібридизація, означає вимирання видів. Гібридизація між видами залишається можливою під час процесу видоутворення - який зазвичай триває сотні тисяч або мільйони років - до тих пір, поки відмінності між видами не такі великі, щоб призвести до репродуктивної ізоляції.
У сучасній фауні є багато прикладів цього типу: споріднені види, що розвиваються, на шляху до повної диференціації, але все ще недостатньо генетично розташовані, іноді спаровуються, як виняток із звичної поведінки.
Іноді схрещуються особини з двох видів домашні тварини; це так мул (гібрид коня та осла) або названий гібрид DZO, випливає з схрещування корів з якулом, вид великої рогатої худоби з Тибету, вирощений для отримання молока, м’яса та худоби.
В інших випадках це приблизно свійський вид і дикий, як у випадку з гібридами собак і вовків або в результаті спаровування дикої кішки (Felis silvestris) з домашньою кішкою (Felis catus).
В інший час особини, не лише в полоні, але й на свободі, спаровуються 2 диких види:
- прикладом може слугувати "пізливий" ведмідь, отриманий в результаті гібридизації ведмедя гризлі (Ursus arctos horribilis) з білим ведмедем (Ursus maritimus). ДНК-тести підтвердили кілька таких випадків.
- є випадки, коли пташенята народжуються від спаровування Канадська рись (Lynx canadensis) cu червона рись, також називається бобкат (Lynx rufus), ще один північноамериканський вид рисі, більш південний
- Повідомляється про гібридні акули, гібридні дельфіни, гібридні кити, жаби, птахи, кажани, гібридні білки та багато інших випадків, що свідчить про те, що міжвидове спаровування, хоча і є винятком із нормальної репродуктивної поведінки, все ж є більш поширеним, ніж вважалося раніше.
Навіть сучасні люди - ми, види Homo sapiens - можуть мати в своєму геномі сліди ДНК від інших видів: за винятком популяцій на південь від Сахари, більшість ораторів мають невеликі порції - до 4% - ДНК з геномів людини. Неандертальці, кажуть навіть деякі експерти, та сліди ДНК від іншого виду людини, з Євразії, людини з Денисової (денісован), виду, з яким H. sapiens час від часу схрещувався під час еволюції в Євразії.
Гібриди бувають "хорошими" чи "поганими"?
Висновок про те, що міжвидова гібридизація відбувається досить часто суперечить думці про те, що гібридизація - це погана річ з еволюційної точки зору. Чому це вважається негативною річчю? Однією з причин було б те, У багатьох випадках отримані гібриди першого покоління є стерильними, тобто вони є, з точки зору еволюції, яка передбачає увічнення видів, своєрідним неприйняттям. (Це стосується мулів: самці завжди стерильні, самки можуть бути плідними, але рідко.) Тоді, навіть якщо потомство гібридів плодюче, можуть бути питання адаптації: батьки різних видів, як правило, пристосовані до різних середовищ, з різними ресурсами (наприклад, ведмедями грізлі та білими ведмедями), а потомство, яке не повністю нагадує жодного з батьків, може мати труднощі з адаптацією до будь-якого між двома середовищами.
Тож міжвидове схрещування здається "поганою ідеєю" з еволюційної точки зору. І все-таки це трапляється частіше, ніж вважалося раніше, і випадок гну, складних гібридів, дуже добре пристосованих і розширюваних, показує, що все не так просто, як здається, представляє класичні концепції видів, видових видів тощо.
Крім усього іншого, поява цих дживінів показує, що втручання людини в природу може зруйнувати природні бар’єри, які ізолюють види один від одного.
Наприклад, зміна клімату - до якого людська діяльність має значний внесок - може сприяти зустрічі географічно ізольованих до цього видів. Глобальне потепління серйозно впливає на Арктику, оскільки, як стверджують експерти, потепління регіону в 2-4 рази швидше, ніж на решті планети. Клімат стає менш суворим, ліси та чагарники розширюються. В результаті більше південних видів тварин розширюють свою територію на північ, де вони зустрічаються зі своїми більш північними родичами, і якщо генетичні відмінності між ними не надто великі, вони перетинаються.
Але навіть без втручання людини існує міжвидова гібридизація, і її існування у досить великих масштабах вимагає перегляду концепції, згідно з якою гібриди є «брухтом». Сучасні біологи, як правило, вважають це міжвидова гібридизація також може бути адаптивним механізмом, Таким чином, види можуть обмінюватися генами, і деякі з цих генів можуть виявитися корисними, допомагаючи гібридам адаптуватися до навколишнього середовища новими способами, відмінними від тих, в яких були пристосовані їх батьки. По суті, це механізм еволюції, дуже швидкий, зміни відбуваються за короткий час, кілька століть чи навіть десятиліть.
Такі прискорені шляхи еволюції виявляються цінними, особливо у випадку швидких змін у середовищі життя, змін, які ставлять тварин перед альтернативою "дуже швидко пристосовуються або зникають". Знову ж таки, випадок з вовками є показовим: сильні, як вовки, соціальні, якими вони є, вони також мають, як койоти і, на відміну від вовків, здатність краще протистояти присутності людини в їх життєвому середовищі - важлива адаптація в світ, в якому ця присутність стає все більш і більш вражаючою. І адаптація була здійснена за короткий час, а не за сотні тисяч разів у мільйони років, оскільки вважалося необхідним для еволюції видів через «класичний» механізм - фіксація, протягом тисяч поколінь, шляхом природного відбору, деяких корисних властивостей з'явилася через спонтанні мутації.
Ще один приклад представлений двома біологами, Пітером і Розмарі Грант, у своїй книзі "40 років еволюції: гібридизація допомогла видам птахів - із групи споріднених видів, відомих як" Синтез Галапагосів "- для адаптації. зміна умов життя на островах архіпелагу Галапагос, коли екологія деяких островів змінилася внаслідок особливо потужного явища Ель-Ніньо.
Секрет цієї надшвидкої еволюції полягає в тому, що види, які схрещуються, обмінюються між собою рисами, вже «перевіреними», вже випробуваними на еволюцію.
Ще один аспект, виявлений біологами, - це гібридизація відбувається частіше у складних ситуаціях, наприклад загроза з боку хижаків або дуже несприятливі кліматичні умови. Наче тварини кажуть собі, що коли важкі часи і життя непевне, краще спарюватися з партнером іншого виду, ніж витрачати час на пошук конкретного партнера, ризикуючи його не знайти. вчасно і не маючи можливості передати вії. Дивовижний адаптивний механізм природи, покликаний підтримувати продовження життя навіть у "недосконалій" формі міжвидових гібридів!
Тиск, загрози людської діяльності - перелов, перелов, забруднення, знищення середовища проживання, зміна клімату - можуть стимулювати цей процес. Це один із менш відомих способів впливу людини на природу.
Тому поряд із сильними еволюційними механізмами, що керують видоутворенням (диференціацією видів) - оскільки в іншому випадку різноманітності не було б, існують і більш тонкі, менш відомі механізми, які сприяють протилежному процесу: злиття деяких видів. Обидва механізми відіграють певну роль у сценарії еволюції життя на Землі - сценарії, який стає все більш складним у міру його поглиблення.
Всі ці аспекти ще більше ускладнюють визначення виду. Або, як говорить Брендан Келлі, науковий керівник акваріума затоки Монтерей: "Брудний секрет біології полягає в тому, що фундаментальна одиниця, з якою ця наука оперує - вид - насправді не може бути чітко визначена".
Це не лише теоретична проблема, але вона важлива, як зазначає автор цитованої статті, з точки зору зусиль, спрямованих на збереження: гібридизація між видами часто розглядається як втрата (оскільки це може призвести до зникнення деяких видів як таких, «чистих» видів). ). Але іноді, з точки зору біорізноманіття, це також можна розглядати як здобуток; знову ж таки, випадок спіралі є цікавим прикладом цього.
Але наслідки традиційного способу мислення про види та гібриди виходять за рамки питань біології та збереження, розглянемо деяких спеціалістів. Автор статті цитує думку Майкла Арнольда, генетика з Університету Джорджії; він вважає, що в "класичному" погляді, який підкреслює важливість збереження чистоти виду і який розглядає гібриди як відбраковувані, є відгомін анахроністичних концепцій схрещування, расового змішування, "corcire". Хіба мислення більшості біологів несвідомо впливає на цей застарілий спосіб мислення? Якщо так, зазначає автор статті, то зміна парадигми, нова концепція гібридизації як механізму еволюції з потенційними позитивними ефектами є ознакою того, що біологія остаточно відкидає давній вплив псевдонауки.
І цей новий погляд, хоч і незручний для багатьох - оскільки він відводить їх від обірваного шляху класичного біологічного мислення, що види - це види, а гібриди - це помилки природи - показує, що насправді проблема полягає у нашому вузькому способі ведення справ. думати про природу, еволюцію, життя на планеті. Природа не підкоряється вигаданим нами категоріям, її не можна вписувати в класифікації, які ми зробили, вона не вписується в меблі з охайними висувними ящиками, які ми побудували в своєму розумі, щоб організувати її так, як би ми хотіли це бачити, ідеально впорядковано відповідно до вигаданих нами критеріїв. Природа величезна, складна, безмежна у різноманітті своїх проявів, на пристосування яких вона здатна; ширше і складніше, ніж ми можемо собі уявити; кожне нове відкриття показує нам це. І потроху біологи починають це цінувати, відходячи від жорсткості наукових уявлень про минуле та застосовуючи новий спосіб бачення життя на Землі. Як ці нові відкриття вплинуть на новий спосіб мислення про те, як ми ставимось до природи, ще належить з’ясувати, як це ще належить з’ясувати і який вплив матиме гібридизація на біорізноманіття планети.