Многие виды практически не меняются в течение длительных периодов времени. Биологи часто прибегают к одному и тому же объяснению: естественный отбор отдает предпочтение особям с более умеренными характеристиками. Животные с более экстремальными особенностями — например, с более длинными конечностями — находятся в невыгодном положении. Те же, чьи отличия более умеренные, с большей вероятностью выживут и размножатся, передав свои общие черты.

Новое исследование Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Технологического института Джорджии дает более полное объяснение того, как происходит эволюция видов, обитающих бок о бок. Непосредственно измеряя долгосрочную выживаемость ящериц в дикой природе, ученые показали, что каждый из сосуществующих видов занимает отдельный "пик приспособленности", который лучше всего понимать как часть "поверхности приспособленности" или ландшафта всего сообщества.

Исследование, проведенное Джеймсом Страудом из Технологического института Джорджии, предлагает по-новому взглянуть на то, как виды соотносятся друг с другом с течением времени и как различия между ними усиливают их самобытность.

"Если виды адаптируются к окружающей среде, а окружающая среда не меняется, то нельзя ожидать, что виды изменятся. Однако когда ученые начали изучать естественный отбор, они редко находили доказательства такого стабилизирующего отбора, — говорит Джонатан Лосос, заслуженный профессор Университета Уильяма Х. Дэнфорта и профессор биологии Вашингтонского университета. — Учитывая это несоответствие, мы решили изучить естественный отбор на организмах, которые мы хорошо знаем — на ящерицах анолисах. С их помощью мы хотели измерить этот процесс в течение нескольких лет и попытаться понять, что происходит".

Страуд, который в то время работал научным сотрудником в лаборатории Лососа в Вашингтонском университете, определил место, где четыре разных вида анолисов жили вместе на небольшом острове в озере в тропическом ботаническом саду Фэйрчайлд недалеко от Майами.

Он поймал на острове тысячи отдельных ящериц, пометил их и измерил пропорции тела. Затем Страуд снова вылавливал всех анолисов на острове каждые шесть месяцев в течение двух с половиной лет — периода времени, представляющего два-три поколения этих животных.

Новые появившиеся ящерицы, очевидно, были островными младенцами. Если ящерица исчезала из его списков, Страуд мог с уверенностью предполагать, что она умерла, потому что окружающее озеро, наполненное хищной рыбой, не позволяло им уйти. Определив, какие ящерицы доживают до следующего года, исследователи смогли оценить, связана ли их выживаемость с особенностями тела, такими как длина ног.

"Что особенного в этом исследовании, так это то, что мы одновременно измерили естественный отбор на четырех сосуществующих видах, чего редко удавалось достичь, — говорит Лосос, который также является директором коллаборации "Живая Земля". — По совпадению, как только вышла наша статья, другая группа опубликовала аналогичное исследование о знаменитых дарвиновских вьюрках с Галапагосских островов".

Лосос и Страуд обнаружили, что стабилизирующая форма естественного отбора — та, которая поддерживает одинаковые, средние черты вида — встречается у ящериц Флориды крайне редко. Фактически, естественный отбор сильно менялся с течением времени. В некоторые годы ящерицы с более длинными ногами выживали лучше, а в другие годы лучше выживали особи с более короткими ногами. В других случаях четкой закономерности не было вообще.

"Самый интересный результат заключается в том, что естественный отбор чрезвычайно менялся во времени, — рассказывает Страуд. — Мы часто видели, что отбор полностью менялся от года к году. Однако, когда их объединяли в долгосрочную закономерность, все эти вариации эффективно сводились на нет: виды оставались удивительно похожими на протяжении всего периода времени".

Ученые еще не до конца понимают, как работает эволюция на уровне сообщества. Таких долгосрочных исследований очень мало из-за большого объема работы и времени, который они требуют.

"Эволюция может происходить и действительно происходит — это непрерывный процесс, но это не обязательно означает, что в долгосрочной перспективе все будет постоянно меняться, — говорит Страуд. — Теперь мы знаем, что даже если кажется, что животные остаются прежними, эволюция все равно происходит".

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.