Тля способна к скоростной эволюции
Видео: Эволюция - Жак Фреско - Проект Венера
Чтобы приспособиться к условиям внешней среды, обычным тлям требуется всего год.
Крылатая особь тли Myzus persicae (фото Aphidman).
Принято считать, что эволюция живых организмов — это довольно длительный процесс: чтобы в геноме возникли и закрепились какие-то изменения, нужны тысячи и сотни тысяч лет. Устойчивые к антибиотикам бактерии служат, казалось бы, одним из самых наглядных опровержений такой точки зрения, но в данном случае на руку бактериям играет высочайшая скорость размножения и относительная простота генома. Но вот исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде (США) показали: обычным тлям хватает одного сезона, чтобы ускоренным образом проэволюционировать и приспособиться к изменившимся условиям среды.
Каждую осень у тлей появляется крылатое и раздельнополое поколение, предназначенное для расселения по новым местам и полового размножения. На следующий год эти тли производят потомство, которое в течение лета много раз размножается бесполым путём, образуя таким образом клоны самих себя. Линии клонов с разной генетикой вступают в соревнование друг с другом, и в результате остаются только те, чей набор генов позволяет наиболее успешно выживать.
Зоологи взялись выяснить, сколько времени нужно тлям, чтобы определить, кому оставаться в эволюционном выигрыше.
О приспособленности популяции к условиям среды можно судить по изменению её численности, и исследователи оценивали прирост в двух разных группах тлей: в первой все особи были точными клонами друг друга, вторую группу составляли два генетически разных клона. Обе популяции подвергались давлению окружающей среды в виде конкурентов и хищников, при этом первая служила «точкой отсчёта» — естественному отбору в ней не из чего было выбирать. Регулярно подсчитывая численность особей, учёные обнаружили следующее. В популяции, состоящей из двух клонов, их соотношение изменилось довольно быстро, за 30 дней, что соответствует 4–5 поколениям. При этом разнородная популяция увеличивалась на 42% быстрее, чем однородная, — но только в присутствии факторов отбора в виде хищников и конкурентных видов. В конечном итоге разноклоновая популяция достигала на 67% большей плотности, чем моноклоновая.
Результаты работы исследователи опубликовали в журнале Ecology Letters.
Видео: Огромный 3D принтер для строительства домов. Эволюция принтеров
В общем, даже без человеческого влияния тлям было достаточно одного весенне-летнего периода, чтобы совершить эволюционный шаг, более адекватно приспособившись к среде. Если учесть, что поколение, которое размножается половым способом, оставляет много разных клонов, то тлям ничего не стоит из множества вариантов-клонов выбрать самый подходящий, чтобы справиться, допустим, с каким-то пестицидом. Оставшийся в живых клон произведёт потомство для полового размножения, за счёт которого осуществится ещё более тонкая настройка популяции «под человека».
Авторы подчёркивают, что необходимо учитывать высокую скорость эволюции, демонстрируемую тлями, если мы хотим как-то ослабить давление этих вредителей на сельское хозяйство.
