Биоматематики из Венского университета в исследовании, опубликованном в журнале PNAS, выяснила: у способности видов приспосабливаться к изменениям среды есть предел. Когда он достигается, адаптация может резко прекратиться — ареалы обитания сокращаются, а популяции распадаются на части.
Раньше экологические и эволюционные процессы изучали отдельно, но в природе они взаимосвязаны. Ученая разработала модель, объединяющую оба типа процессов, — с ее помощью можно прогнозировать пределы адаптационных возможностей видов.
Оказалось, что успех приспособления зависит от трех составляющих: как быстро меняется среда, насколько она неоднородна в зоне обитания вида и насколько сильно в популяции проявляются случайные генетические изменения (они особенно заметны в небольших группах животных или растений).
Если среда меняется слишком быстро, популяция не успевает подстроиться: ее численность падает, из‑за чего возрастает риск потери важных генов. Это запускает цепочку проблем — генетическое разнообразие снижается, и ситуация становится все хуже. В результате популяция либо резко сокращается, либо разбивается на мелкие изолированные группы.
Важную роль играет число особей поблизости, которые могут скрещиваться и обмениваться генами: чем их больше, тем устойчивее популяция. Благодаря активному обмену генами вид лучше справляется с переменами и меньше страдает от случайных генетических сбоев.
Исследование дает ученым инструмент для прогнозов в природоохранной биологии: оно показывает, что даже медленные изменения среды могут однажды привести популяцию к опасной черте и вызвать ее стремительное сокращение.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что эволюция рыб ускорилась после адаптации к питанию с твердых поверхностей.
