Как быстро протекает эволюционный процесс? В соответствии с новыми исследованиями популяции гуппи, которые проводились Сванн Гордон, аспиранткой биологических наук из Калифорнийского университета прибрежной полосы, на это требуется всего несколько лет.

На протяжении длительного времени Гордон с коллегами изучали маленьких пресноводных особей гуппи, обитающих в реке Ярра, Тринидад. Они поселили гуппи в соседнюю реку, Дамиер, в ее свободный от хищников участок над водопадом. Через некоторое время гуппи и их потомки организовали колонии и в другой зоне, под водопадом, где присутствовали природные хищники.

Спустя 8 лет (около 30 поколений гуппи), исследователи обнаружили, что гуппи, которые обитали над водопадом, в среде свободной от хищников, адаптировались к новой территории и условиям, производя большее или меньшее количество потомства в каждом репродуктивном цикле. Подобного рода адаптация не была замечена в колонии, которая обосновалась под водопадом, соседствуя с хищниками.

«Самки, на которых часто нападали хищники, тратили больше ресурсов на активизацию воспроизводства, поскольку из-за высокого уровня смертности у самок могло не быть другого шанса к получению потомства, — объясняет Гордон, которая работает в лаборатории Давида Резника, профессора биологии. — С другой стороны, самки в зоне низкого уровня хищничества вынашивали эмбрионы более крупных размеров. Это происходило потому, что такие младенцы более жизнеспособны в среде с ограниченным количеством ресурсов, типичной для зон с малым количеством хищников. Кроме того, самки воспроизводили небольшое количество эмбрионов, так как это требовало меньше энергетических ресурсов».

Естественные популяции гуппи можно разделить на два основных типа. Колонии с высоким уровнем хищничества обычно располагаются ниже по течению рек, где они вынуждены сосуществовать с хищными рыбами, которые оказывают огромное влияние на демографию гуппи. Колонии с низким уровнем хищничества обычно обживаются выше по течению, в притоках, над водопадами, где нет сильных хищных рыб. Исследователи обнаружили, что такой контраст в хищническом режиме послужил причиной внешних различий. Различия эти выражаются в цвете, морфологии, поведении, а также в построении общей линии жизни.

Исследовательская группа Гордон также провела и второй эксперимент, чтобы определить, как хорошо была приспособлена к выживанию новая популяция гуппи. Для этих целей они подселили две новые популяции гуппи: одну в часть реки Ярра, где содержалось много хищников, и одну — в приток Ярры, Дамиер, где уровень хищников был низок.

Ученые выяснили, что на двух экспериментальных участках реки Ярра резиденты или «аборигенные» особи, имели значительно больше шансов выжить в четырехнедельный период, чем вновь подселяемые группы. Это особенно ярко выразилось среди подростковой популяции. Адаптированная популяция подросткового возраста продемонстрировала рост нормы выживания на 54%-59% по сравнению группой молодых поселенцев.

По словам Гордон, полученные данные свидетельствуют в пользу того, что всего за 10 лет обитания в новой среде могут возникнуть адаптивные изменения, улучшающие норму выживания. Это означает, что эволюция может иногда влиять на динамику популяции в ответ на изменения окружающей среды.

В исследовательской деятельности принимали участие Гордон, Резник и Майкл Брьянт; Майкл Киннисон и Дилэн Вис из университета штата Мэн; Катя Р. из швейцарского федерального института Технологии Цюриха; Нейтан Миллер и Эндрю Хендри из университета Макджилла, Канада.

Результаты исследования появились в июльском выпуске Американского Натуралиста.
Финансовая поддержка исследования была организована: Национальным Научным Фондом, Советом Канады по Естественным и Техническим Наукам, Фондом исследования природы и технологий, Шведским научным советом, Агрокультурной и сельскохозяйственной экспериментальной станцией штата Мэн и Университетом Макджилла.