Исследователи из Университета Южной Флориды, изучая яд гремучих змей, обнаружили новые сведения о том, как эволюционируют животные. Это может помочь эффективнее защищать дикую природу в мире, который всё больше зависит от деятельности человека.
В исследовании, опубликованном в журнале Evolution, ученые рассказали, что некоторые гремучие змеи вырабатывают более простые яды, содержащие меньше токсинов, чем раньше, — удивительное открытие, которое ставит под сомнение представления о том, как жизнь рядом с множеством других видов влияет на эволюцию.
Марк Маргрес, доцент кафедры интегративной биологии, и докторант Сэмюэл Херст изучили 11 необитаемых островов в Калифорнийском заливе, разбив палатки вдоль берега и проводя исследования с налобными фонариками после того, как закат и острова достаточно остыли, чтобы змеи вышли на поверхность. Команда собрала яд 83 гремучих змей — некоторые из них достигали полутора метров в длину — чтобы изучить, как состав яда отражает то, чем змеи питаются, и как выживают в дикой природе.
«Острова Нижней Калифорнии — девственные и практически не тронутые человеческой деятельностью, что делает их отличным местом для изучения эволюционных процессов в изоляции», — говорит Херст. «Изначально мы предположили, что более крупные острова, на которых поддерживается высокое биоразнообразие и разнообразие добычи, будут ассоциироваться с более сложными ядами, которые лучше нейтрализуют добычу. Однако мы обнаружили обратную картину».
Этот неожиданный результат позволяет предположить, что здесь могут играть роль такие факторы, как конкуренция или экологическая специализация. Анализ показал, что на больших островах с высокой конкуренцией яд гремучей змеи стал более специализированным. По мере того как животные приспосабливаются к снижению конкуренции, гремучие змеи вырабатывают яд, тонко настроенный на конкретную добычу. Это ставит под сомнение давние представления об эволюции и позволяет по-новому взглянуть на то, как адаптируются виды.
«Фрагментация среды обитания подобна разрыву готового пазла. Здоровая, нетронутая экосистема похожа на пазл из 1000 деталей, где каждый кусочек на своем месте — вы можете ясно видеть полную картину», — говорит Маргрес. «Но когда вы начинаете ее дробить, фрагменты пропадают или меняются местами, и изображение искажается». Это искажение представляет собой нарушение функционирования экосистемы.
Ученые выявили редкий, поддающийся измерению пример последствий быстрых изменений в биоразнообразии — разнообразии всех живых существ на определенной территории, включая животных, растения, насекомых и даже микроскопические организмы. Эти преобразования могут повлиять не только на то, какие виды обитают в той или иной местности, но и на то, как работают их организмы на молекулярном уровне. Поскольку яд играет ключевую роль в выживании, охоте и размножении, он является ценным инструментом для изучения эволюционных тенденций.
Специалисты получили обширный объем данных, что позволило им изучить, как островные системы могут влиять на фрагментацию среды обитания и генетическое разнообразие. Ученые также работают над тем, чтобы проверить, насколько хорошо существующие мексиканские противоядия нейтрализуют уникальные яды, встречающиеся на этих островах, — это необходимый шаг к тому, чтобы в случае укуса у местных больниц был нужный препарат для лечения.
