В издательстве «Бомбора» вышла книга нидерландского эволюционного биолога Менно Схилтхёйзена «Дарвин в городе: как эволюция продолжается в городских джунглях» в переводе Полины Иноземцевой и под редакцией Виктора Ковылина, главреда нашего журнальчика. Мы ранее публиковали фрагмент 9-й главы, посвященный быстрой эволюции городских животных, а ниже – другой фрагмент той же главы, на этот раз про растение.
На юге Франции эволюция идет своей дорогой – или, скорее, вдоль дороги. Ботаник Пьер-Оливье Шепту из филиала Национального центра научных исследований Франции в Монпелье изучает сорняки на городских тротуарах – точнее, на небольших, почти метр на метр, участках почвы, где растут высаженные вдоль тротуаров деревья. Вот что он пишет в одной из своих статей: «Таких участков в городе несколько тысяч, и расположены они на равном расстоянии друг от друга – от пяти до десяти метров в зависимости от улицы». И правда: я спускаюсь в Монпелье на космическом корабле под названием Google Earth и вижу, что весь город пестрит квадратами почвы – словно на каждой дороге решили разместить по кусочку Версаля. Геометрический узор вдоль многочисленных улиц напоминает масштабный экологический эксперимент, и Шепту с коллегами охотно этим воспользовались.
На этих участках почвы растет почти сотня разных видов диких растений, в том числе скерда Crepis sancta. Внешне ее цветок походит на одуванчик, но стебель ветвится, так что на одном стебле может быть несколько цветков. Отцветая, цветок скерды становится белым пушистым шариком, прямо как одуванчик. Большинство семян мелкие и легкие, и у каждого из них есть свой крохотный парашютик. Есть и другие семена – тяжелые и без парашютиков. Так скерда умудряется поймать сразу двух зайцев. Тяжелые семена просто падают на землю, где их ждет плодородная почва, в которой выросло родительское растение. Легкие же дождутся порыва ветра или ребенка, который сорвет цветок и дунет. Тогда они полетят на своих парашютиках вдаль и вскоре приземлятся далеко от места, где росли. Если повезет, они найдут подходящий свободный участок почвы.
Во всяком случае так все устроено в природе. В центре Монпелье везение – штука трудноосуществимая: если не принимать в расчет трещины в асфальте, единственным подходящим местом для семян остаются тесные квадраты почвы, куда собаки ходят в туалет, а люди кидают фантики из-под конфет и окурки. Хоть скерда и попала в город только благодаря семенам с парашютиками, которые чудом очутились на почве и проросли, размножаться здесь она могла только при помощи тяжелых семян, которые падают вниз.
Итак, с точки зрения эволюции городская скерда должна была создавать больше тяжелых семян без парашютиков и меньше легких с парашютиками. Как выяснил Шепту, именно так и обстоит дело. Он взял образцы семян скерды на участках почвы вдоль семи центральных улиц города и на четырех лугах и виноградных полях, раскинувшихся в сельской местности. Все семена он принес в свою лабораторию, посадил в теплице и прорастил, обеспечив им одинаковые условия.
Когда растения отцвели, он подсчитал у каждого из них количество тяжелых и легких семян. Как выяснилось, у цветков, выращенных из городских семян, было в полтора раза больше тяжелых и в полтора раза меньше легких семян, чем у сельских цветков. Иными словами, в ходе эволюции городские растения начали отказываться от семян с парашютиками в пользу тех, что потяжелее. Основываясь на потере потомства и степени влияния генетики на производство семян, Шепту вычислил, что для такого эволюционного сдвига потребовалось около двенадцати поколений. Поколения скерды меняются из года в год, а на улицах, где собирал семена Шепту, новое покрытие клали за тридцать три года (самое раннее), а то и всего за десять лет (самое позднее) до начала исследования. Вот и еще один пример стремительной городской эволюции.
Опять же, несмотря на потрясающую скорость и расположение в центре города, эволюция просто идет своим чередом. Скерда в Монпелье попросту стала островным растением. Квадратные участки почвы образовали архипелаг в море дорог и тротуаров, и производство семян скерды изменилось так же, как у растений на настоящих островах в океане.
В 1980-х Мартин Коди и Джейкоб Овертон из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе отправились в залив Баркли-Саунд в Канаде, где расположилось двадцать девять небольших островков. Там они обнаружили подобный процесс у семян другого сорняка – пазника Hypochaeris radicata, тоже похожего на одуванчик. В отличие от скерды эти растения производят всего один вид семян – с парашютиками. Измерив размеры семян и парашютиков, Коди и Овертон выяснили, что у островных растений семена гораздо тяжелее, чем у растущих на материке, а парашютики у них меньше. Объяснение этому то же, что и у скерды в Монпелье. Естественный отбор играл не в пользу растений с легкими семенами, ведь их потомство исчезало в море. Он способствовал эволюции растений с семенами потяжелее и более щуплыми парашютиками.
Вас также могут заинтересовать статьи:
Предложено новое объяснение беспокоившей Дарвина гетерантерии
Гавайские пауки и предсказуемость эволюции
У малых мангустов на островах внезапно выросли большие яйца
Комментарии: