В Индийском океане, в 400 километрах к северо-западу от Мадагаскара, есть неглубокая лагуна, окруженная кольцом островов. Эти обнажения составляют атолл Альдабра, место, где процветают мангровые заросли и свободно бродят 100 000 гигантских черепах .
Недавно внимание всего мира привлек другой житель. Рельс Альдабра ( Dryolimnas cuvieri aldabranus ) - птица размером с курицу, обитающая исключительно на атолле. Это также единственная оставшаяся островная птица в Индийском океане, которая оказалась нелетающей . Слабые мышцы рук и несимметричные маховые перья удерживают птицу на земле.
И все же его предки умели летать. Рельс Альдабра произошел от рельса с белым горлом ( Dryolimnas cuvieri ), все еще живой птицы, которая часто поднимается в небо. Белозубые рельсы обитают на Мадагаскаре и соседних островах. Тысячи лет назад несколько этих птиц прилетели на атолл Альдабра.
Тогда, как и сейчас, крупные хищники на атолле были редкостью. Поскольку угроза хищничества почти исчезла, потомки птиц постепенно утратили способность летать. То же самое произошло с дронтом , другой птицей, обитающей на острове, чьи предки отказались от бегства .
Полет - это высокоэнергетическая деятельность. Когда нет необходимости улетать от хищников - а пищу можно добыть просто гуляя - зачем тратить энергию? На атолле Альдабра бегство стало ненужным для кратковременного выживания. Таким образом, на протяжении многих поколений изолированная популяция железнодорожников породила полностью нелетающих птиц, которых мы знаем сегодня.
Но ждать! Оказывается, есть потрясающий поворот сюжета. Судя по всему, описанная последовательность событий происходила не раз. Исследование 2019 года предполагает, что летающие рельсы-колонизаторы попали в Альдабру и породили нелетающий подвид в двух разных случаях . Как будто естественный отбор нажал кнопку «сбросить».
Ученые называют это явление итеративной эволюцией. Сегодня мы собираемся объяснить, что влечет за собой этот процесс, а чего нет.
Разговор об атолле
Биологи из Портсмутского университета Джулиан П. Хьюм и Дэвид Мартилл выступили соавторами нового революционного исследования , которое было опубликовано в Зоологическом журнале Линнеевского общества 8 мая 2019 года.
С тех пор, как была опубликована их статья, работа Хьюма и Мартилла получила широкое освещение в прессе. К сожалению, их выводы были неверно истолкованы. По словам некоторых СМИ, современная железная дорога Альдабра каким-то образом вымерла, а затем воскресла из мертвых. Это не то, что случилось . И это не так, как работает итеративная эволюция.
Фотографы любят атолл Альдабра за его солнечные пляжи и голубую лагуну. Если вы палеонтолог, у островов есть еще одно преимущество: обильная летопись окаменелостей, насчитывающая сотни тысяч лет.
На острове Иль-Пикар, самом западном острове, на раскопках была обнаружена пара окаменелых костей рук с доисторических рельсов. Геологические данные говорят нам, что этим костям более 136 000 лет.
Похоже, мертвые птицы могли использовать хороший полис страхования от наводнения. Судя по распределению морских окаменелостей (например, останков океанических моллюсков), похоже, что атолл несколько раз полностью погружался под воду за последние 400 000 лет. Совсем недавно острова исчезли под волнами примерно от 136 000 до 118 000 лет назад из-за повышения уровня моря. После этого вода отступила, и атолл снова появился.
Повторение, но не воскресение
И вот здесь история принимает неожиданный поворот. Кости руки Иль Пикар выглядят почти так же, как те, которые мы видим сегодня в живых рельсах Альдабры, которые, как вы помните, нелетающие. Следовательно, птицы, которым принадлежали эти окаменелости, вероятно, тоже не могли летать.
Итак, теоретически, когда атолл затопил, рассматриваемые доисторические рельсы не смогли убежать и были стерты с лица земли. Бедняжки.
Однако на этом сага не закончилась. Как объясняют Хьюм и Мартилль в своей статье, окаменелая кость стопы гораздо более молодого рельса была однажды извлечена на Гранд-Терре, другом острове атолла. Этому экземпляру всего около 100 000 лет. Эрго, его владелец жил после того, как уровень моря снова упал и атолл Альдабра снова поднялся на поверхность.
В интригующем случае дежавю эта окаменелость очень напоминает аналогичные кости сегодняшних нелетающих железных дорог Альдабры и Успенских железных дорог - птицы, вымершей в 1937 году (первичные источники указывают, что она тоже была нелетающей).
Скорее всего, окаменелость Гранд-Терре произошла от птицы, которая либо не могла летать, либо теряла способность летать. В любом случае, это был вероятный предок современных рельсов Aldabra.
По словам Юма и Мартилла, мы наблюдаем эволюционный передел. Летающие островитяне, которые вымерли, когда атолл обрушился, произошли от предков высоких рельсов. После того, как острова исчезли, а затем снова появились, эти воздушные странники вновь заселили атолл и превратились в совершенно новый нелетающий подвид, который до сих пор находится на свободе.
История повторилась, громко и ясно. В двух словах, это итеративная эволюция.
«Останови меня, если ты слышал это»
Итеративная эволюция может быть определена как «повторяющаяся эволюция определенной черты или строения тела из одной и той же наследственной линии в разные моменты времени».
Допустим, есть организм (или тесно связанная группа организмов) с довольно консервативным строением, которому удается выжить в течение длительного периода геологического времени. Если несколько групп похожих друг на друга потомков независимо эволюционировали - одна за другой - от этого общего предка, это был бы явный случай итеративной эволюции.
Рассмотрим аммониты. Спиральные родственники кальмаров и наутилусов, аммониты бродили по океанам на протяжении всей эпохи динозавров. Некоторые эксперты считают, что люди с более тонкими оболочками , сжатыми из стороны в сторону, больше подходят для работы на мелководье с очень быстрым течением. С другой стороны, более толстые и тяжелые снаряды хорошо прилегают к глубоким участкам вдали от берега.
Итак, есть свидетельства того, что - в определенных частях мира - предки аммонитов с толстым панцирем периодически давали потомков с тонким панцирем, которые вторгались в прибрежные места обитания. Когда уровень моря упал, многие из этих местообитаний исчезли, и вымерли ответвления аммонитов. Но их предки с толстым панцирем сохранялись - и когда океаны снова поднялись, они породили новое поколение обитателей мелководья с тонкими панцирями.
И это только один пример. Итеративная эволюция может также объяснить повторяющиеся взлеты и падения похожих на вид морских коров за последние 26 миллионов лет. Точно так же морские черепахи - особенно те, которые питаются преимущественно водорослями - могли пройти тот же процесс на протяжении своей эволюционной истории.
Хотя естественный отбор - мощная сила, он не может возродить вымерший вид. Но когда условия окружающей среды подходящие, по крайней мере, это может произвести хорошую имитацию.
ЭТО ИНТЕРЕСНО
Атолл Альдабра - действительно уникальная среда. Более 400 видов животных , в том числе железная дорога Альдабра, обитают исключительно на этих островах - и больше нигде в мире!
