3.1. Быстроногие жабы

Этот «пример эволюции», наверное, меньше всего известен верующим дарвинистам. Во всяком случае, лично мне его привели только один раз. Но поскольку всё-таки привели, то придётся разобрать и его тоже.

Итак, в 2006 году австралийские биологи в соответствующей статье поведали миру о том, что жабы-аги, ввезённые в Австралию более 70 лет назад, в настоящее время стремительно эволюционируют (Phillips et al., 2006).

История началась с того, что в 1935 году жабы-аги были завезены в Австралию для борьбы с вредителями посадок сахарного тростника. К сожалению, жаба-ага не оправдала надежд австралийских земледельцев. Её роль в истреблении вредителей «сахарных полей» оказалась более чем скромной. Зато эта жаба стала успешно размножаться на новой территории, и постепенно распространяться от места вселения на новые площади.

Авторы сравнили темпы экспансии жабы-аги в разные годы, и оказалось, что скорость её распространения по территории Австралии в последнее время намного выше (примерно в 5 раз), чем скорость её распространения в первые годы экспансии. На этом основании авторы предположили, что сама способность расселяться – у этих жаб эволюционировала.

Чтобы проверить эту версию, авторы измерили скорость передвижения жаб по земле, и выяснили, что более длинноногие жабы передвигаются на бо?льшие расстояния, чем коротконогие. Потом исследователи обмерили жаб, находящихся на переднем крае экспансии, и сравнили их с жабами, живущими уже в «глубоком тылу». Исследователи выяснили, что в среднем, жабы-первопроходцы (взятые с переднего края распространения) являются более длинноногими (и соответственно, более резвыми), чем жабы из тех районов Австралии, которые были «завоеваны» ими уже давно.

Вот на этом основании австралийские исследователи и сделали вывод, что жабы… эволюционировали.

Что и говорить, этот вывод исследователей не может не вызвать улыбку. Такое ощущение, что эволюцию сейчас поминают вообще по любому поводу. Впрочем, и сама по себе эта история довольно забавная – стоит только представить себе этих жаб, упрямо марширующих вглубь Австралии в поисках светлого будущего. Поневоле вспоминаются американские переселенцы, штурмовавшие американский запад на своих фургонах. Причем первыми до побережья Тихого океана добирались либо самые длинноногие переселенцы, либо те, у кого фургоны оказались крепче. На этом основании можно заключить, что в ходе освоения Америки происходила эволюция фургонов и длинноногих переселенцев.

Действительно, мы знаем, что осваивать новые территории в Америке в своё время отправились далеко не все имевшиеся европейцы, а только некоторая их часть. Наверное, те, которые (от природы?) были склонны к подобным приключениям и авантюрам. Вот эта часть популяций европейцев и оказалась в Америке. А затем, еще более «подвижная» часть этих людей двинулась еще дальше – на запад. Таким образом, в конце этого пути весь «дикий запад», наверное, состоял именно из таких людей, которые были склонны к подобному поведению. Во всяком случае, значительная доля этих людей. Можно ли на этом основании заключить, что люди в этот момент проэволюционировали?

Вместе с людьми на запад катились еще и фургоны. И естественно, те фургоны, которые были крепче, укатились дальше, чем те фургоны, которые были менее крепкими.

Можно ли на этом основании заключить, что и фургоны тоже проэволюционировали (вместе с людьми)?

Если я рассыплю по полу шарики разного веса, то более легкие шарики укатятся дальше, чем более тяжелые шарики. И возможно, закатятся даже в такие закоулки, из которых их мне потом выковыривать и выковыривать… Могу ли я на этом основании заключить, что мои шарики проэволюционировали, раскатившись по полу?

Вот так же и авторы данного исследования. Спустя 70 лет после вселения жабы-аги в Австралию, они измерили ноги этих жаб на самом переднем крае расселения, и выяснили, что эти ноги, в среднем, несколько длиннее, чем ноги «отставшей» части популяции жаб… и заключили, что ноги жаб эволюционировали. Но ведь здесь можно всё объяснить гораздо проще – что на переднем крае экспансии такие (длинноногие) жабы оказались именно потому, что они были способны передвигаться на более значительные расстояния, чем жабы с короткими ногами. То есть, исходные (смешанные) популяции жаб в ходе расселения по Австралии просто рассортировались на жаб с длинными ногами и жаб с короткими ногами. Точно так же, как и американские переселенцы в ходе расселения по Америке рассортировались на людей, более склонных к авантюрам, и людей, менее склонных к подобным вещам.

Примерно то же самое отмечают и австралийские исследователи. С 2006 года они отнюдь не прекратили изучать жаб-переселенцев, а продолжили свои наблюдения, и в более поздней статье доложили, что жабы-аги на переднем крае экспансии демонстрируют еще и поразительное поведение. А именно, жабы-первопроходцы оказались склонны очень долго и упорно двигаться строго в определенном направлении, в результате чего преодолевали за ночь такие расстояния, которые беспрецедентны для других амфибий (Phillips et al., 2007; Alford et al., 2009). Точь в точь, как американские переселенцы, упорно продвигавшиеся на запад за своей «американской мечтой».

Понятно, что подобные «марш-броски» для этих жаб даром не проходят. За склонность к столь затяжным ночным марафонам жабы-авантюристки расплачиваются повышенной частотой заболеваний, например, артритом позвоночника (Shilton et al., 2008). А также демонстрируют более слабую иммунную систему в целом (Llewellyn et al., 2012). Эти печальные обстоятельства компенсируются более качественным питанием, которое жабы, кажется, получают, первыми прибыв на новое место (Brown et al., 2013).

Попутно исследователи выяснили, что во всё увеличивающейся скорости распространения этим жабам неплохо помогают… разнообразные дороги (в том числе, автомобильные), по которым жабы-аги передвигаются значительно быстрее, чем по траве (Brown et al., 2006). Не знаю, как с этим обстоят дела в Австралии, но в России за последние 70 лет сеть автодорог, кажется, всё-таки немного «проэволюционировала». Таким образом, можно предположить, что в повышении скорости распространения жаб по Австралии виновна не только «эволюция жаб», но еще и «эволюция дорожной сети» за последние 70 лет.

Еще исследователи выяснили, что жабы-аги могут разъезжать по стране с перевозимыми на машинах стройматериалами (а также с материалами по озеленению) в качестве безбилетных пассажиров (White & Shine, 2009). Например, число жаб, достигших именно таким образом города Сидней, было очень высоким (White & Shine, 2009). Поэтому можно сделать вывод, что «эволюции» скорости распространения жаб способствовала еще и параллельная «эволюция грузоперевозок» в этой стране, которая за последние 70 лет, тоже, наверное, выросла.

Что еще можно добавить к этому примеру «эволюции жаб»?

Пожалуй, только то, что спустя несколько лет после публикации первой статьи, австралийские биологи, наконец, и сами догадались, что найденный ими «пример эволюции» – не слишком похож на ту эволюцию, которая обычно имеется в виду, когда о ней говорят дарвинисты. Исследователи опубликовали сразу две работы на эту тему (Shine et al., 2011(а); Shine et al., 2011(б)), где они приходят к следующему выводу:

…В отличие от обычной эволюции, которую ведет естественный отбор, мы думаем, что ускоренное вторжение жабы следует из «пространственной сортировки». Гены, нужные для того, чтобы перемещаться быстрее и дальше, концентрируются на всё более стремительном фронте вторжения.[27]

То есть, авторы буквально повторяют то, о чем я выше уже рассказал на примере «американских переселенцев». Это не эволюция (в том смысле, в котором этот термин общепринято употребляется), а просто пространственная дифференцировка соответствующих генов. Где гены, способствующие быстрому расселению, в итоге оказались в соответствующем месте – на переднем крае этого расселения. Причем эти гены, скорее всего, уже имелись в генофонде этого вида. Просто в результате экспансии они постепенно сконцентрировались именно там, где и должны были сконцентрироваться.[28]

В заключение осталось только посмотреть, чем же подобные «эволюции» заканчиваются. А вот чем.

В очередной статье на эту тему (Lindstrom et al., 2013) австралийские биологи исследовали этот вопрос, и выяснили, что дальность перемещения жаб на тех участках, где «волна расселения» уже прошла (всего несколько лет назад) опять снижается. Отсюда следует, что «эволюции быстроногости» у жаб-аг, скорее всего, не происходит. После прохождения волны экспансии «всё возвращается на круги своя».

И наконец, последнее. Всё-таки не исключено, что механизмы изменения подвижности жаб именно в самой «волне расселения», на самом деле, более сложные, чем просто «пространственная сортировка генотипов». Может быть, здесь задействованы специальные генетические механизмы, которые у этих жаб обычно «спят», а включаются только в новых условиях (например, при расселении). Эти включившиеся гены и переводят генотипы некоторой части особей в особый «режим расселения». В результате чего жабы и начинают демонстрировать то странное поведение, которое заставляет их упорно двигаться в одном направлении, в результате чего дальность такого «марш-броска» может составить до одного километра за ночь. А после расселения, соответствующие генетические комплексы опять засыпают, и жабы возвращаются к добропорядочному образу жизни.

Такой сценарий звучит несколько фантастично… пока не узнаешь о еще более фантастических вещах, демонстрируемых некоторыми другими животными в ходе аналогичных расселений на новом месте. Чуть ниже я расскажу о настолько невероятных «выходках», которые продемонстрировал конкретный вид жука (зигограмма), попав в новые местообитания, что по сравнению с ним «жабы-марафонцы» начинают выглядеть совсем бледно. Читайте об этом ниже.

Впрочем, может быть, в описанном механизме и нет ничего фантастического. Известно, что у многих животных при достижении некоего критического порога плотности популяции, включается миграционное поведение. Наверное, самые известные примеры подобных вспышек стремления попутешествовать – это саранча и лемминги. Можно предположить, что и у этого вида жаб тоже имеется что-то подобное – стремление путешествовать «включается» у определенных особей при достижении популяциями некоего порога плотности. Может быть поэтому в первые годы появления жабы-аги в Австралии, когда плотность их популяций была меньше, чем сейчас, скорость их расселения тоже была меньше, чем сейчас?[29]