Процесс возникновения новых видов в природе занимает миллионы лет, и ученые обычно восстанавливают его по ископаемым останкам. Однако что, если бы можно было наблюдать за этим процессом в реальном времени?

Почему важно изучать появление новых видов

Понимание механизмов, приводящих к появлению новых видов, важно для полного представления о биоразнообразии планеты. Этот процесс не только создает новые формы жизни, но и способствует балансировке с вымиранием существующих. Модели, такие как финches Дарвина или африканские цихлиды, помогают изучать ранние этапы дивергенции и раскрывать тайны происхождения видов.

Исследуемый объект — рыбы-хамлеты

Доктор Оскар Пуэбла изучает группу коралловых рыб, известных как хамлеты, обитающих в Карибском море и Мексиканском заливе. Эти рыбы привлекательны тем, что выглядят по-разному (имеют разные цветовые узоры), но при этом очень похожи по генетике. Они предпочитают спариваться только с особями своего вида, что создает уникальную возможность наблюдать за ранними стадиями дивергенции прямо в природе.

Генетическая схожесть и причины дивергенции

Несмотря на внешние различия, хамлеты очень близки генетически. Это может означать либо недавнее разделение видов, либо постоянное скрещивание между ними, что мешает их полному расхождению. Удивительно, что в природе такие рыбы иногда спариваются между разными видами — примерно в 2% случаев. Они размножаются ежедневно и круглый год, что дает много возможностей для наблюдений.

Почему же эти виды так похожи?

Главные причины — либо недавнее разделение, либо постоянное скрещивание. В случае разделения, причина — географическая барьера, например, поднятие Панамского перешейка около 3 миллионов лет назад, что разделило популяции на две части и запустило процесс эволюции. Однако в открытом морском пространстве такие барьеры отсутствуют, и рыбы свободно перемещаются по огромным расстояниям, что ставит вопрос: как тогда возникает новое?

Роль естественного и сексуального отбора

Путем естественного отбора у хамлетов могло развиться агрессивное маскирование — их окраска стала напоминать менее агрессивных рыб, что помогает им подходить к добыче без опаски. Также на формирование новых видов влияет сексуальный отбор, несмотря на необычность ситуации — эти рыбы одновременно выступают и в роли самцов, и в роли самок. Они меняют пол в течение дня и выбирают себе партнеров, что создает сложные условия для эволюции.

Наблюдения в дикой природе

Полевые исследования показывают, что у хамлетов существуют стабильные пары и динамичные ситуации с несколькими особями. Например, недавно обнаруженная редкая пара рыб усовершенствовала свою стратегию спаривания — они встречались ежедневно и спаривались, несмотря на редкость вида. При появлении третьего участника в группе возникали “любовные треугольники”, приводящие к гибридизации между видами, что подтверждает влияние социальной среды на эволюцию.

Что показывают результаты исследований

Ученые предполагают, что совокупность агрессивного маскирования и уникальной системы спаривания способствует появлению множества близкородственных видов хамлетов. В настоящее время ведется геномное секвенирование, которое выявило крупные структурные изменения в хромосомах и гены, отвечающие за окраску и поведение. Такие находки могут свидетельствовать о роли генетических инверсиях в процессе дивергенции и формировании новых видов.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.