Кукушки образуют новые виды, эволюционируя, чтобы походить на своих хозяев
Доказательства того, что коэволюция связана с видообразованием, получила в ходе изучения эволюции кукушек международная группа исследователей, 30 мая сообщает пресс-служба Кембриджского университета.
Коэволюцией называют эволюционные взаимодействия организмов разных видов, которые, не обмениваясь генетической информацией, при этом тесно связаны между собой биологически.
Согласно теории коэволюции, тесно взаимодействующие между собой виды вызывают эволюционные изменения друг друга, которые могут привести к видообразованию — эволюции новых видов. Однако ранее реальных доказательств этому было мало.
Исследователи из Кембриджского университета, Австралийского национального университета, национального научного агентства Австралии CSIRO и Мельбурнского университета, чтобы доказать эту теорию, обратились к изучению эволюции подсемейства Chrysococcyx caprius — бронзовых кукушек, обитающих в Африке и являющихся гнездовым паразитом.
Бронзовые кукушки откладывают по одному яйцу в гнезда мелких певчих птиц. После того как птенец кукушки вылупится, он выталкивает яйца хозяина из гнезда. Хозяин не только теряет все свои яйца, но и тратит несколько недель на выращивание птенца кукушки, теряя драгоценное время, необходимое на воспроизводство собственного вида.
При этом по внешнему виду птенцы бронзовой кукушки очень похожи на птенцов своего хозяина, что обманывает родителей-хозяев, заставляя их принять кукушат.
Исследование показало, что в случае, когда некоторый вид кукушки начинает эксплуатировать несколько разных хозяев, то происходит появление новых видов. Это происходит потому, что если птенцы вида-хозяина имеют отличный от кукушат внешний вид, то хозяева отвергают странных птенцов.
В этом случае преимущества получат птицы с более похожими на хозяев кукушатами, и вид расходится на отдельные генетические линии, каждая из которых имитирует птенцов своего предпочитаемого хозяина. Эти новые линии являются первым признаком появления новых видов.
Результаты исследования были представлены в статье «Коэволюция с хозяевами лежит в основе видообразования у кукушек, паразитирующих на выводках», опубликованной в журнале Science.
Профессор Ребекка Килнер с факультета зоологии Кембриджского университета, соавтор статьи, отметила:
«Это захватывающее новое открытие потенциально может быть применимо к любым парам видов, которые сражаются друг с другом. Как мы видели на примере кукушки, коэволюционная гонка вооружений может привести к появлению новых видов и увеличению биоразнообразия на нашей планете».
Разительные отличия между птенцами разных линий бронзовой кукушки соответствуют тонким отличиям в оперении и криках взрослых особей, которые помогают самцам и самкам, паразитирующим на одном и том же хозяине, распознавать друг друга и спариваться.
«Кукушки очень дорого обходятся своим хозяевам, поэтому хозяева развили способность распознавать и выбрасывать птенцов кукушек из своих гнезд, — пояснила профессор Наоми Лэнгмор из Австралийского национального университета в Канберре, ведущий автор исследования. — Только те кукушки, которые больше всего напоминают собственных птенцов хозяина, имеют шанс избежать обнаружения, поэтому на протяжении многих поколений птенцы кукушек эволюционировали, чтобы имитировать птенцов хозяина».
Исследование показало, видообразование в ходе коэволюции идет интенсивнее, когда кукушки очень дорого обходятся своим хозяевам, что приводит к «коэволюционной гонке вооружений» между защитой хозяев и контрадаптациями кукушек. Гораздо медленнее идет видообразование у непаразитических родственников кукушек.
«Это открытие имеет важное значение для эволюционной биологии, показывая, что коэволюция между взаимодействующими видами увеличивает биоразнообразие за счет стимулирования видообразования», — указала старший автор статьи доктор Клэр Холли из Австралийской национальной коллекции дикой природы в CSIRO, Канберра.
Получить такие результаты исследователи смогли благодаря успехам команды в извлечении ДНК из яичной скорлупы в исторических коллекциях и ее секвенировании для генетических исследований. После чего они объединили данные за два десятилетия поведенческих полевых исследований с анализом ДНК образцов яиц и птиц, хранящихся в музеях и коллекциях, которые позволили сделать такое открытие.
