В течение 30 лет международная команда ученых наблюдала за эволюцией улиток Littorina saxatilis, завезенных на шведский архипелаг Костер в 1992 году после уничтожения местных популяций токсичными водорослями. Моллюски довольно быстро адаптировались к новым условиям — в течение первых 10 лет они изменили форму, а затем трансформировались и генетически. Сегодня популяция улиток достигла 1000 особей. В будущем авторы планируют увидеть, как вид адаптируется к глобальному потеплению и загрязнению окружающей среды. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Улитки Littorina saxatilis — это распространенный вид, у разных популяций которого развились свои черты, адаптированные к окружающей среде. Различия между размером, формой и цветом раковин особенно заметны между крабовыми и волновыми улитками. Последние, как правило, небольшого размера, имеют тонкую раковину с узорами. Крабовые улитки крупнее. У них более толстая раковина без узоров, они ведут себя осторожнее в среде обитания хищников. Шведский архипелаг Костер является домом этих двух типов улиток L. saxatilis. Они часто живут на одном острове или разделены всего несколькими сотнями метров по морю. Однако так было не всегда.
В 1988 году архипелаг был поражен густым цветением токсичных водорослей, которые уничтожили популяции улиток L. saxatilis. Если на более крупных островах популяции сократились менее чем на 1% и они восстановились в течение 2–4 лет, то мелкие участки, на которых преобладали волновые улитки, так и не смогли оправиться. В 1992 году морской эколог Керстин Йоханнессон вернула улиток L. saxatilis в утраченную среду обитания, но уже крабовую популяцию, а не волновую. Так ученые смогли наблюдать за адаптацией улиток к новому ареалу в реальном времени.
За 30 лет эксперимента международная команда исследователей анализировала три аспекта: фенотип улиток (внешние и внутренние характеристики организма), вариабельность отдельных генов и более масштабные генетические изменения, затрагивающие целые участки хромосом — хромосомные инверсии. Исследователи увидели свидетельства адаптации моллюсков уже в течение первого десятилетия — например, «фенотипическую пластичность»; после переезда улитки изменили свою форму, чтобы приспособиться к новой среде обитания. Затем моллюски начали меняться генетически. Вероятно, быстрая трансформация улиток произошла из-за двух факторов: быстрого отбора нужных признаков из тех, что уже были в популяции крабовых улиток, и потока генов от соседних улиток, которые обитают в пределах сотни метров.
«Часть генетического разнообразия уже присутствовала в исходной популяции крабовых улиток, но была распространена незначительно. Это связано с тем, что в недавнем прошлом этот вид уже сталкивался с подобными условиями. Доступ улиток к большому генофонду способствовал такой быстрой эволюции», — добавила Мари Вестрам, соавтор исследования из Северного университета, Норвегия.
Сегодня популяция улиток, завезенных на Костер в 1992 году, достигла 1000 особей. Теперь ученые планируют увидеть, как виды адаптируются к современным экологическим проблемам, загрязнению окружающей среды и изменениям климата. По словам авторов, исследование может помочь убедить экологов сохранить естественные ареалы животных, чтобы те не утратили свою генетическую изменчивость.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
