«Мы знаем, что происходит эволюция — что виды меняются», — сказал Ди Боерсма, профессор биологии Вашингтонского университета. «Но чтобы увидеть этот процесс у долгоживущих животных, нужно посмотреть на поколения людей, проследить, как наследуются черты, и выявить действующий отбор».Боерсма изучает один особенно интересный вид-долгожитель — магеллановых пингвинов Южной Америки. Она потратила 34 года на сбор информации об их продолжительности жизни, размножении и поведении в Пунта Томбо, участке аргентинского побережья, который служит их крупнейшим местом размножения. Боерсма и ее коллеги изучили данные о пингвинах за 28 лет в поисках признаков того, что естественный отбор — одна из основных движущих сил эволюции — может влиять на определенные черты пингвинов.
Как они сообщают в статье, опубликованной 21 сентября в The Auk: Ornithological Advances, в Punta Tombo действительно работает отбор.«Это первое продолжавшееся несколько десятилетий исследование по измерению отбора у пингвинов и только второе — для птиц в целом», — сказала ведущий автор Лаура Коэн, аспирантка Школы водных и рыбных наук Университета штата Вашингтон, которая работала с Боерсма в качестве бакалавра. .Как и все пингвины, представители магеллановой разновидности — прирожденные пловцы, потому что они питаются дарами океанов. Но раз в год они возвращаются на побережье Аргентины и Чили для спаривания и линьки.
Их «последовательная моногамия» — верность одному партнеру в течение сезона размножения — а также настойчивое предпочтение размножаться в одном и том же месте каждый год позволяют отслеживать отдельных птиц с течением времени, сказал Коэн.Боерсма начала этот проект, который продолжается, в 1982 году.
Чтобы отслеживать людей в колонии, в которой находилось 500 000 птиц, Боерсма и ее команда прикрепили уникальные металлические ленты к плавникам каждого пингвина, которого они изучали. Каждый сезон размножения ученые будут искать помеченных пингвинов, которые вернулись в Пунта-Томбо, измерять основные физические характеристики и метить новых птенцов, чтобы добавить к своим обязанностям по отслеживанию.«Мы выбрали характеристики, которые могут быть важны для успеха отдельных пингвинов, например размер тела и глубину клюва», — сказал Боерсма. «И как только у нас будет несколько поколений отслеживаемых данных для людей и их потомков, мы можем спросить: меняются ли эти черты со временем?»Благодаря естественному отбору особи с чертами, которые позволяют им адаптироваться и процветать в окружающей среде, могут передать свои благоприятные черты своему потомству.
«Наш вопрос был прост: по этим признакам потомство похоже на своих родителей?» — сказал Коэн.Измеряя всю популяцию — например, магеллановых пингвинов в Пунта-Томбо — команда Боерсмы смогла увидеть, были ли особи с определенными характеристиками, например большим телом, более успешными в размножении с годами. Коэн и соавторы искали признаки отбора на основе данных Боерсмы за 28 лет.
Она смогла обнаружить отбор через семь из 28 лет как у мужчин, так и у женщин. Отбор, вероятно, воздействует на эти признаки каждый год, но сильно изменчивые условия в Пунта-Томбо означают, что «направление» отбора по каждому признаку может слишком сильно колебаться, чтобы увидеть его всего за 28 лет, сказал Боерсма. По мере продолжения исследования исследователи могут обнаружить признаки естественного отбора через несколько лет.В течение семи лет, когда исследователям удавалось обнаружить естественный отбор у мужчин, прослеживалась четкая тенденция.
Более крупные мужчины имели преимущество в неурожайные годы, когда ресурсов было меньше. У самок они обнаружили отбор, действующий на такие черты, как размер ступни, глубина клюва и размер тела. Но, в отличие от самцов, они не увидели четкой тенденции того, как отбор формировал самок этого вида с течением времени.
«Эти черты, по-видимому, важны для выживания», — сказал Боерсма. «Но если условия окружающей среды быстро меняются, то и отбор также постоянно меняется, и с течением времени сложнее увидеть четкую тенденцию».Это только второй раз, когда естественный отбор наблюдается за более чем 20 лет для вида птиц.
Биологи-эволюционисты Питер и Розмари Грант потратили более 20 лет на каталогизацию признаков зябликов, питающихся семенами, на Галапагосском острове Дафна Майор. Это одни из тех же галапагосских вьюрков, которые вдохновили молодого Дарвина на создание теории эволюции путем естественного отбора в 19 веке.
Гранты обнаружили признаки естественного отбора, действующие на этом острове, коррелируя изменения с влиянием условий Эль-Ниньо.«Теперь мы смогли отследить естественный отбор у второго вида птиц благодаря десятилетиям наблюдений в Пунта-Томбо», — сказал Бурсма.
Воодушевленная открытиями своей команды с магеллановыми пингвинами, Боерсма намерена продолжить сбор данных — отслеживание характеристик и выживаемость еще большего числа поколений и повторение этого анализа.«Это только начало», — заключила она.