Полезная экспансия клонов

Принято полагать, что вторжение новых видов, случайное или намеренно внедрённых человеком в сложившиеся экосистемы, несет серьезную угрозу для составляющих её видов. Причём зачастую новые виды, называемые в таком случае интродуцированными, или инвазивными, грозят полным исчезновением не только аборигенам, но и себе самим: не обладая должным генетическим разнообразием из-за ограниченного поначалу размера популяции, они неспособны быстро адаптироваться в случае изменения условий.

Статья, принятая к публикации в мартовском номере Current Biology, призвана показать не только деструктивную роль вторженцев в новый для них ареал, но и созидательную составляющую такого захвата сфер влияния.

Ученые показали, что экспансивная популяция пресноводных улиток меланий (Melanoides tuberculata), в изобилии встречающаяся на острове Мартиника, обладает колоссальным запасом генетического разнообразия ключевых признаков, напрямую влияющих на способность к адаптации в новых условиях. К таким признакам относится способность к репродукции, размеры особей вновь рожденного поколения, а так же возраст, определяющий способность к воспроизведению потомства. Таким образом, эти животные обладают огромным потенциалом к новым эволюционным изменениям.

Прежде было принято считать, что, несмотря на большой успех в освоении новых территорий, новые популяции инвазивных видов часто формируются небольшим количество особей, а потому не обладают заметным генетическим разнообразием даже в отношении жизненно важных функций организма. Как отмечает Бенуа Факон из французского Центра популяционной биологии, его команде удалось опровергнуть это устоявшееся мнение и показать, что агрессивные виды могут накапливать в своем геноме предпосылки для проявления и модификации ключевых признаков, определяющих выживаемость вида в новых условиях.

Кроме того, ученые полагают, что существенное генетическое разнообразие улиток позволяет говорить о нескольких попытках экспансии брюхоногих из различных уголков Азии, где они зародились. Встретившись на новой территории, эти виды дали новое, еще более разнообразное поколение улиток, обладающих значительно большим арсеналом врождённых задатков. Таким образом, генетическое разнообразие улиток острова Мартиника существенно больше такового у любого другого вида животных; особенно это касается жизненно важных признаков.

Именно это обстоятельство позволило французским исследователям заявить о созидательной роли вторжений видов и захвата ими новых территорий.

Такие экспансии, по представлению ученых, могут являть собой предпосылки для наиболее стремительных эволюционных изменений.

Благодаря смешанной репродуктивной системе, позволяющей улиткам вступать в процесс полового размножения в роли любого из полов или вовсе размножаться по бесполому механизму (что чаще всего и происходит), M. tuberculata предоставила ученым уникальную возможность изучения способности этого экспансивного вида к адаптации.

В результате преимущественного бесполого размножения многие особи являются клонами друг друга.

Потому вся популяция мартиникских улиток представляет собой набор из нескольких так называемых морфов, довольно четко отличающихся между собой. Пять из семи таких морфов на Мартинике представляют собой оригинальные интродуцированные морфы, а два являются продуктом смешения генетической информации между этими пятью.

В итоге на острове сложилась ситуация, позволяющая биологам наблюдать процесс формирования биологической изменчивости улиток «в замедленной съемке». Он не затрагивает оригинальные виды даже в случае их совместного существования с особями, обретшими свой генотип в ходе полового размножения.

Несмотря на преимущественно бесполый механизм размножения улиток, ученые не видят преград для развития подобного разнообразия генетической информации у видов, размножающихся только половым путем и заселяющих новые территории в ходе нескольких независимых миграций.

Несмотря на то, что большинство учёных, а вслед за ними и неспециалистов, до сих пор считают распространения захватнических видов негативным фактором, ведущим к господству небольшого числа генотипов, новое исследование заставит впредь рассматривать обе стороны медали подобных проявлений. Как показали французские биологи, у подобных вторжений различных видов на новые территории может быть и созидательная роль. Оказывается, агрессивные переселения могут привести резкому росту генетического разнообразия и проявлению «биологической новизны».

Учёные полагают, что дальнейшие исследования в этом направлении позволят лучше предсказывать последствия подобных переселений. А в последнее время они случаются не только из-за непросчитанных последствий вмешательства человека в жизнь природы, но и по недосмотру – с развитием торговли объёмы грузов, перевозимых с континента на континент вместе со всеми случайными попутчиками, только растут.