Сестринские виды у амфибий, птиц и зверей появляются в схожих эволюционных условиях.
Появление новых видов обычно описывают так: популяция живых существ оказывается разделена каким-то барьером, который мешает разным частям некогда единой популяции встречаться и размножаться. Это может быть внезапно возникшее природное препятствие – например, когда река меняет русло; или же часть исходной популяции забредает куда-то далеко и потом уже не возвращается на прежние территории. Так или иначе, в разделённых группах начинают накапливаться отличия, которые, в конце концов, делают их двумя разными видами.
Белошапочная пипра – птичка из семейства Манакиновых, обитающая в тропических и субтропических лесах Южной Америки и очень похожая на другой вид – опаловоголовую пипру. (Фото: Nick Athanas / Wikipedia)
Открыть в полном размере
Но почему между популяциями накапливаются отличия? Например, потому, что они живут в разных условиях. Допустим, какая-то группа горных животных забралась в горы выше, чем обычно живёт их вид, и вот там, на новой высоте, они столкнулись с новыми растениями, с новыми другими животными, с иными погодными условиями и т. д. К новой обстановке нужно приспосабливаться, и в каждом новом поколении в мигрировавшей популяции эволюционное преимущество будут получать те особи, которые лучше себя чувствуют на новом месте и лучше размножаются. Вообще есть и другие способы видообразования, но вот такой, с разделением популяций, один из самых известных. Ещё Дарвин объяснял разнообразие видов галапагосских вьюрков тем, что им приходилось адаптироваться к разной пище, так что у каких-то видов вьюрков клювы больше приспособлены к тому, чтобы клевать семена, а у каких-то – чтобы хватать насекомых.
Опаловоголовая пипра – птичка из семейства Манакиновых, обитающая в тропических и субтропических лесах Южной Америки и очень похожая на другой вид – белошапочную пипру. (Фото: Hector Bottai / Wikipedia)
В то же время многие виды чрезвычайно похожи друг на друга, хотя они, несомненно, разные – они заметно отличаются по ДНК и не слишком охотно скрещиваются друг с другом. Возникает подозрение, что разные виды могут получаться из популяций, обитающих не в разных, а в схожих условиях. Исследования сотрудников Университета Торонто показывают, что это действительно так. Они сравнили почти три тысячи пар видов амфибий, птиц и зверей. Пары видов были близкородственными настолько, насколько возможно – иными словами, это были сестринские виды, которые произошли от одного предка, причём предок дал только эту пару видов. В статье в Science говорится, что в подавляющем большинстве случаев сестринские виды эволюционировали параллельными путями – то есть, грубо говоря, большинство таких видов очень схожи друг с другом. Эту схожесть анализировали статистическими методами, и в целом оказалось, что какой признак ни возьми, у сестринской пары он будет выглядеть если не так же, то очень похоже.
Отсюда можно сделать вывод, что новые виды животных (по крайней мере, птиц, зверей и амфибий) формируются преимущественно в одних и тех же экологических условиях, решая одни и те же экологические задачи. Возникает тогда вопрос, почему всё-таки на выходе получаются разные виды. Дело в том, что кроме сходств, которые мы наблюдаем в явном виде и которые указывают на схожую экологию, есть различия, которые можно увидеть, только заглянув в ДНК. В геноме накапливаются мутации, по геному блуждают мобильные генетические элементы (которые тоже, в общем-то, создают мутации), и в результате геномы двух видов становятся в целом довольно разными и малосовместимыми друг с другом. Те гены, которые отвечают, например, за форму клюва или цвет оперения, может, и будут похожи, но, кроме них, в геноме обнаружится ещё и масса отличий (которые, кстати, могут проявляться в биологии нового вида каким-то не очень очевидным способом). Так что, несмотря на всю схожесть, сестринские виды всё-таки получаются по-настоящему отдельными видами.
Ещё раз подчеркнём, что речь идёт о том, что происходит с видами, которые только-только разошлись друг от друга, причём разошлись в том числе и прямом смысле, когда популяции одного вида расходятся территориально. Если подумать, то было бы странно, если бы одна популяция отселилась в какую-то радикально иную экологическую среду – для начала ей бы там было в целом очень сложно выжить. Так что да, сестринские виды должны поначалу формироваться в схожих условиях. Ну а потом они могут начать осваивать чуть более иные условия, и от них самих начнут отпочковываться новые виды, которые будут связаны более дальним родством и окажутся уже довольно отличающимися друг на друга.