Эволюция on-line

В зависимости от силы электрического сигнала, который испускают так называемые электрические рыбы, он может означать страх, ухаживание или свидетельствовать об агрессии. Рыбы, по всей видимости, понимают предупреждающие сигналы сородичей. Но спариваться они, кажется, хотят только с теми экземплярами, которые обладают такой же длиной и формой волны, как их собственная. К такому выводу пришел после долгих наблюдений одного из видов африканских электрических рыб нейробиолог Матт Арнегард из Корнелльского университета, сотрудник лаборатории Карла Хопкинса.

В реке Ивиндо, протекающей в Габоне (Центральная Африка), Арнегард и его коллеги обнаружили мормировых рыб с одинаковыми ДНК, испускающих заметно различающиеся электрические сигналы.

Открытие поразило ученых: предыдущие исследования показывали, что мормировые с одинаковой ДНК производят идентичные сигналы. Вероятно, вид находится на грани раскола на две самостоятельные разновидности.

Как выразился Арнегард, который занимается изучением электрических рыб Габона с 1970-х: «Мы имеем возможность наблюдать эволюцию в действии». Подробный материал об исследовании опубликован в июньском номере Journal of Experimental Biology.

Поскольку электричество легко распространяется в воде, многие рыбы и амфибии приспособились распознавать слабые электрические сигналы. Некоторые, как акулы, ищут таким образом добычу, другие, например электрические угри, используют разряды для защиты или умерщвления жертвы, для третьих, к которым относятся и мормировые, электрические сигналы служат прежде всего средством коммуникации с соплеменниками.

Всего в Ивиндо идентифицировано около 20 вариаций сигналов электрических рыб. Когда Арнегард присоединился к сотрудникам лаборатории Хопкинса, они как раз собирались издавать описание двух разных видов мормиров. Однако, проведя сравнительно-генетический анализ, Арнегард выяснил, что их последовательности ДНК совершенно одинаковы. Как предполагает ученый, различие в сигналах может быть первым шагом, с которого начинается формирование отдельных видов. В то же время, подчеркивает Арнегард, необходимы дополнительные изыскания (которые он планирует продолжить уже в июне): все различия в видах сигналов могут оказаться такой же особенностью, как цвет глаз у людей (полиморфизм), и не привести в конечном итоге к видообразованию.

Видообразование – один из самых больных вопросов для теории эволюции. Существуют две основные версии, как происходит образование видов.

Первая – физико-географическая (аллопатрическое видообразование): группы могут оказаться изолированными друг от друга и приобрести новые признаки в результате изменения генов. По второй гипотезе те или иные живые существа могут продолжать проживать компактно, но по каким-либо причинам выбирать строго определенных партнеров. Смена брачных предпочтений и приводит в конце концов к появлению новых разновидностей без разделения исходной популяции на части физическими барьерами. Такое видообразование называют симпатрическим.

До недавних пор считалось, что симпатрическое видообразование – модель спорная: слишком мало подходящих примеров удалось выявить и доказать биологам. Однако последнее время в этой области случился своеобразный прорыв. На рубеже 2005–2006 годов Nature опубликовал сразу два исследования, бесспорно свидетельствующих о случаях симпатрического видообразования у рыб в маленьком озере в Никарагуа и пальм эндемичного рода Howea, произрастающих на вулканическом островке Лорд-Хау (Lord Howe Island) в 580 км от восточного побережья Австралии. Теперь к ним, вероятно, добавятся и габонские мормиры.

Накопление примеров симпатрического видообразования говорит о том, что модель не только не является сомнительной, но и даже, может быть, широко распространена. Кроме того, по мнению Арнегарда, есть вероятность, что сигналы «его» мормиров подвержены крайне быстрым в масштабах эволюции изменениям и получится отследить сам процесс видообразования: обычная сложность заключается в том, что видообразование занимает очень много времени и продолжается во многих и многих поколениях.