Ученые из Университета Тохо (Япония) доказали, что эволюционное расхождение видов происходит и внутри крупных участков суши, а не только на островах. Исследование проводилось на нелетающих жуках. Статья опубликована в журнале Biological Journal of the Linnean Society.
Острова давно признаны естественными лабораториями эволюции, где океан ограничивает перемещение животных. Изолированные популяции адаптируются к различным условиям и разделяются на новые виды. Ученые решили выяснить, может ли подобная адаптивная дивергенция происходить на крупных участках суши. Для этого они исследовали жука Carabus blaptoides, обитающего на Японском архипелаге.
Этот вид жуков питается преимущественно наземными улитками и имеет восемь подвидов. Задние крылья насекомых редуцированы, поэтому они не могут летать и передвигаются только на лапках. Ограниченная мобильность делает их идеальным объектом для изучения географических ограничений потока генов. Разница в форме тела насекомых обусловлена стратегиями питания.
Стройные жуки имеют длинные узкие головы и грудную клетку, что позволяет им проникать глубоко в раковины крупных улиток. Крепкие особи отличаются короткими широкими головами и мощными челюстями. Такое строение идеально подходит для раздавливания раковин относительно мелких моллюсков. По словам ученых, доступность улиток разных размеров в регионах повлияла на диверсификацию форм тела жуков.
Анализ генетических данных
Исследовательская группа реконструировала эволюционную и географическую историю вида. Ученые объединили генетические данные 170 особей, собранных в 70 различных местах обитания. Также были проанализированы морфологические характеристики 50 отдельных популяций насекомых. Результаты подтвердили гипотезу о внутриостровном видообразовании.
Анализ показал: адаптивная дивергенция форм тела происходила не только между Хоккайдо и островом Садо. Разделение популяций наблюдалось и между различными регионами внутри Хонсю, крупнейшего острова Японии. Географическое расстояние и различия в окружающей среде внутри одного массива суши способствовали этому процессу. Ограниченное расселение нелетающих животных сыграло ключевую роль.
Ранее адаптивная радиация чаще обсуждалась в контексте популяций, изолированных на океанических островах. Новые данные меняют представление о механизмах эволюции на континентальных территориях. Снижение потока генов из-за низкой мобильности ускоряет дифференциацию популяций. Эти процессы характерны для многих видов наземных беспозвоночных.
Ранее ученые выяснили, что эволюция собак тесно связана с образом жизни людей.
