Гипотеза Дарвина о наиболее жёсткой конкурентной борьбе между близкородственными видами нашла экспериментальное подтверждение.
Среди множества блестящих идей, высказанных Дарвином в книге «Происхождение видов путём естественного отбора»,
есть гипотеза о том, что самая жестокая конкурентная борьба
развёртывается между близкородственными видами. Её, как и многие другие
гипотезы, касающиеся теории эволюции и происхождения видов, приходилось
долгое время принимать на веру или же подыскивать косвенные
доказательства. Но в последнее время биологи наловчились использовать
для проверки дарвиновских закономерностей системы микроорганизмов — и
микроорганизмы пока не подводили Дарвина. Так случилось и на этот раз:
группа исследователей из Технологического института Джорджии (США) подтвердила гипотезу о конкурентной борьбе между близкими видами на примере бактерий из рода Bdellovibrio.
Хищные Bdellovibrio нападают на другие бактерии, проникают в
пространство между клеточной стенкой и плазматической мембраной и
постепенно поедают хозяина. Эти организмы были выбраны учёными из-за
высокой скорости размножения, что позволило оценить, как разные виды
влияют друг на друга на протяжении множества поколений. Для наблюдения
за бактериями были созданы 165 специальных искусственных экосистем,
названных микрокосмами. В каждой из них содержалась пара видов
Bdellovibrio, находящихся друг с другом в разной степени родства; часть
микрокосмов исследователи заселяли индивидуальными видами, чтобы было с
чем сравнивать. Пищей бактериям-хищникам служила смесь из трёх видов
других бактерий. Состояние искусственных экосистем оценивалось
еженедельно; последнее наблюдение было сделано через десять недель после
начала эксперимента.
Все виды Bdellovibrio, существовавшие поодиночке, дожили до конца
эксперимента. В тех системах, где Bdellovibrio жили попарно, один вид
рано или поздно начинал подавлять другой, и тот полностью исчезал из
микрокосма. Исследователи пришли к заключению, что вытеснение одним
видом другого (или конкурентное исключение) наиболее заметно проявлялось
в случае, если оба вида были филогенетически близки друг другу. И чем
меньшим оказывалось эволюционное расстояние между видами, тем сильнее
один из них подавлял другой. Решающую роль играли признаки, отвечающие
за питание микроорганизмов (к примеру, размер рта: сходный размер
ротового отверстия означал, что бактерии разных видов будут претендовать
на питательные частицы одного калибра). Обо всём этом исследователи
рассказали в журнале Ecology Letters.
Экспериментальное подтверждение теорий, имеющих отношение к
эволюции и видообразованию, имеет значение не только для
биологов-эволюционистов, но и для экологов, изучающих взаимоотношения
между видами «здесь и сейчас». Авторы надеются, что такие
эволюционно-экологические эксперименты помогут лучше представить
настоящее и будущее биоразнообразия на Земле.
|