Самое грандиозное шоу на Земле: доказательства эволюции - Ричард Докинз

У Эндлера была большая оранжерея, чтобы моделировать тропический мир гуппи, и он устроил в ней десять водоемов. Он обложил гравием дно всех десяти водоемов, но пять из них имели грубый, крупный гравий, а другие пять - более мелкий, песчаный. Вы можете видеть, к чему это идет. Предсказание состоит в том, что подвергаясь интенсивному отлову хищниками, гуппи на этих двух фонах разойдутся друг от друга за эволюционное время, каждый в направлении, соответствующем их собственному фону. Там, где хищников мало или нет вообще, предсказывается, что самцы должны иметь тенденцию становиться заметными, чтобы впечатлять самок.

Вместо того, чтобы в половину водоемов поместить хищников, а в другую половину - нет, Эндлер снова поступил более тонко. У него было три уровня хищничества. В двух водоемах (в одном с мелким и одном с крупным гравием) не было хищников вообще. В четырех водоемах (двух с мелким и двух с крупным гравием) была опасная креницихла сердцевидная. В оставшихся четырех водоемах Эндлер поместил другой вид рыбы, ривулус Харти Rivulus hartii, которая, несмотря на ее английское название, "killifish" [звучит как "убийственная рыба"] (на самом деле, оно весьма неуместно, так как ее назвали в честь мистера Килле), относительно безопасен для гуппи. Это - "слабый хищник", тогда как креницихла сердцевидная является сильным хищником. Условия со "слабым хищником" -лучшая контрольная группа, чем без хищников вообще. Причина в том, что, как объяснял Эндлер, он попытался смоделировать два вида естественных условий, и он не знает ни одного природного ручья, совсем не содержавшего хищников: таким образом, сопоставление между сильным и слабым хищничеством более соответствует природным условиям.

Итак, структура такова: гуппи были распределены произвольно по десяти водоемам, пяти с крупным гравием и пяти с мелким. Всем десяти колониям гуппи позволили свободно размножаться в течение шести месяцев без хищников. В этот момент эксперимент начинался по-настоящему. Эндлер поместил одного "опасного хищника" в каждый из двух водоемов с крупным гравием и в двух водоемах с мелким гравием. Он поместил шесть "слабых хищников" (шесть, а не одного, чтобы достичь лучшего приближения к относительной плотности двух видов рыб в дикой природе) в каждый из двух водоемов с крупным гравием и двух водоемов с мелким гравием. А остальные два водоема просто остались как прежде, вообще без хищников.

После пяти месяцев хода эксперимента Эндлер провел перепись по всем водоемам, а также подсчитал и измерил пятна на всех гуппи во всех водоемах. Девять месяцев спустя, то есть всего через четырнадцать месяцев, он провел еще одну перепись, подсчеты и измерения тем же способом. И каковы результаты? Они были захватывающими, даже спустя столь короткое время. Эндлер использовал различные показатели "цветных узоров" рыб, один из которых был "количеством пятен на одну рыбу". Когда гуппи были впервые помещены в их водоемы, прежде, чем внедрили хищников, был очень большой разброс по числу пятен, потому что рыба была собрана из многих ручьев с большим разнообразием состава хищников. В течение этих шести месяцев, прежде чем ввели каких-либо хищников, среднее число пятен на одну рыбу подскочило вверх.

По-видимому, это произошло под влиянием отбора самками. Затем, в момент, когда ввели хищников, произошло разительное изменение. В четырех водоемах, в которых был опасный хищник, резко упало среднее число пятен. Разница была вполне очевидной при пятимесячной переписи, и число пятен уменьшилось еще больше к четырнадцатимесячной переписи. Но в двух водоемах без хищников и четырех водоемах со слабой активностью хищников число пятен продолжало увеличиваться. Оно достигло плато еще при пятимесячной переписи и осталось высоким до четырнадцатимесячной переписи. В отношении числа пятен, слабое хищничество, кажется, в значительной степени было равносильно отсутствию хищников, пересиливаемое половым отбором самками, которые предпочитают много пятен.

Это все, что касается числа пятен. Размеры пятен рассказывают столь же интересную историю. В присутствии хищников, не важно слабых или сильных, крупный гравий содействовал возникновению относительно больших пятен, в то время как мелкий гравий благоприятствовал относительно маленьким пятнам. Это легко истолковать как имитацию размерами пятен размеров камней. Восхитительно, однако, то, что в водоемах, где не было вообще никаких хищников, Эндлер обнаружил в точности противоположную ситуацию. Мелкий гравий способствовал возникновению крупных пятен на самцах гуппи, а крупный гравий благоприятствовал небольшим пятнам. Они более заметны, если не имитируют камни на соответствующем им фоне, и это хорошо для привлечения самок. Изящно!

Да, изящно. Но это было в лаборатории. Мог ли Эндлер получить аналогичные результаты в условиях дикой природы? Да. Он отправился к природному ручью, содержащему опасную креницихлу сердцевидную, в котором самцы гуппи были все относительно неприметны. Он поймал гуппи обоих полов и пересадил их в приток того же самого ручья, который не содержал ни гуппи, ни опасных хищников, хотя мелкий хищник ривулус Харти присутствовал. Он оставил их там жить и размножаться, и ушел. Двадцать три месяца спустя он возвратился и вновь исследовал гуппи, чтобы увидеть то, что произошло. Удивительно, менее чем через два года самцы заметно сдвинулись в направлении более яркой окраски, без сомнения, подталкиваемые самками и свободно идущие по этому пути в отсутствие опасных хищников.

Одна из хороших вещей в науке, что это общественное дело. Ученые публикуют свои методы, а также свои выводы, что означает, что любой другой, в любой точке мира, может повторить их работу. Если они не получают те же результаты, мы хотим знать, почему. Обычно они не просто повторяют предыдущую работу, но расширяют ее: продвигают ее. Блестящее исследование Джона Эндлера гуппи просто просится быть продолженным и расширенным. Среди тех, кто их продолжил, был Дэвид Резник из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Спустя девять лет после того, как Эндлер провел серию своих экспериментов с такими захватывающими результатами, Резник и его коллеги повторно посетили это место и исследовали потомков экспериментальной популяции Эндлера еще раз. Самцы были теперь очень ярко окрашены. Движимая самками тенденция, которую наблюдал Эндлер, здорово продвинулась. И это было не все. Вы помните серебристо-черных лис Главы 3, и как искусственный отбор по одному признаку (приручаемость) потянул за собой целую группу других: изменение сезона случки, уши, хвост, цвет меха и другие? Что ж, нечто подобное случилась и с гуппи, под действием естественного отбора.

Резник и Эндлер уже заметили, что, когда Вы сравниваете гуппи в кишевших хищниками ручьях с гуппи в ручьях с только слабым хищничеством, различия в цвете - лишь вершина айсберга. Есть целая группа других различий. Гуппи из ручьев с низким хищничеством достигают половой зрелости позже, чем гуппи из ручьев с высоким хищничеством, и они крупнее, когда достигают взрослого возраста; они производят молодняк реже; и их выводки имеют меньшую численность, а сами мальки крупнее. Когда Резник исследовал потомков гуппи Эндлера, его результаты были почти слишком хороши, чтобы быть правдой. Те гуппи, которым дали свободу следовать движимому самками половому отбору, а не движимому хищниками отбору на выживание особи, не только стали более ярко окрашенными: во всех других отношениях, которые я только что перечислил, у этих рыб эволюционировала целая группа других изменений, сродни тем гуппи, что обычно встречаются в диких популяциях, где хищники отсутствуют. Гуппи созревали в более позднем возрасте, чем в ручьях, населенных хищниками, они были крупнее, и производили меньше и более крупное потомство. Баланс сместился в направлении нормы для прудов без хищников, где сексуальная привлекательность имеет приоритет. И все это случилось ошеломляюще быстро по эволюционным стандартам. Позже в книге мы увидим, что эволюционные изменения, засвидетельствованные Эндлером и Резником, движимые исключительно естественным отбором (собственно, включая половой отбор), мчались вперед на скорости, сопоставимой с достижениями при искусственном отборе домашних животных. Это -захватывающий пример эволюции прямо у нас на глазах.

Одна из удивительных вещей, которую мы узнали об эволюции - что она может быть и очень быстрой, как мы видели в этой главе, а при других обстоятельствах, как мы знаем из ископаемой летописи, очень медленной. Медленней всего у тех живых существ, которых мы называем "живыми ископаемыми". Они не буквально воскресли из мертвых, как замороженные бактерии Ленски. Но они - существа, которые изменились так мало по сравнению с их отдаленными предками, что это почти то же самое, как если бы они были ископаемыми.