В новом исследовании исследователи из Университета Упсалы обнаружили доказательства того, что изменение климата меняет выбор характеристик лица у мухоловки с ошейником. Во время исследования ежегодный отбор по приспособленности по размеру пятна на лбу изменился с положительного на отрицательный, что объясняется повышением весенних температур в месте размножения.
Орнамент - это декоративные характеристики, которые птицы используют для соперничества с другими самцами и для привлечения партнеров. Они имеют высокую наследуемость и подвергаются сильному, чувствительному к окружающей среде отбору, поэтому ожидается, что они будут быстро развиваться в ответ на устойчивые изменения окружающей среды.
Новые результаты, опубликованные в журнале Nature Ecology & Evolution, основаны на длительном исследовании размножающейся популяции ошейниковых мухоловок (Ficedula albicollis) на балтийском острове Готланд в период с 1980 по 2014 год с участием 15 поколений и 10 842 человека.
У мухоловок с ошейником белое пятно на лбу является установленной декоративной чертой: самцы с большим пятном на лбу имеют конкурентное преимущество перед конкурирующими самцами. В течение изучаемого периода ежегодный отбор по приспособленности по размеру пятна на лбу изменился с положительного на отрицательный, что объясняется повышением весенних температур в месте размножения: сильно орнаментированные самцы отбирались избирательно после холодных сезонов размножения, но отбирались против следующих теплых сезонов размножения..
«Поэтому мы оценили отбор по размеру пятна на лбу и использовали количественное генетическое моделирование на индивидуальном уровне, чтобы сделать вывод об эволюционных изменениях орнамента. Акцент на сборе данных на индивидуальном уровне был ключом к тому, чтобы позволить нам разделить наблюдаемое фенотипическое уменьшение размера орнамента на его генетические и экологические компоненты. Таким образом, эти результаты согласуются с адаптивной эволюцией орнамента в ответ на изменение климата», - говорит Ларс Густафссон, профессор кафедры экологии и эволюции Упсальского университета, Швеция.
Компромиссы между инвестициями в украшения и инвестициями в выживание хорошо задокументированы и часто используются для объяснения эволюционного застоя. Здесь исследователи описывают резкую инверсию в отборе, действующем на выбранный половым путем признак, предполагая, что баланс этого компромисса между украшением и выживанием коренным образом изменился за период исследования. Влияние весенней температуры на отбор должно быть опосредовано каким-то экологическим фактором.
Мы рассматриваем это исследование как открытие, а не заключение. Отсутствие прямого механизма, связывающего изменение местного климата с обратным отбором, по-прежнему вызывает разочарование, и требуется дополнительная работа, чтобы понять, как долгосрочные генетические происходит смена орнамента», - говорит Ларс Густафссон.
Сделав шаг назад, новое исследование демонстрирует ценность долгосрочных популяционных исследований для эволюционной биологии. Как подчеркивали другие, такие исследования предлагают уникальное понимание природы эволюции: хотя известны примеры чрезвычайно быстрой эволюции (например, эволюционная реакция дарвиновских вьюрков), они кажутся нетипичными, и большинство демонстраций «эволюции в действии» полагаться на данные, собранные за несколько десятилетий о тысячах людей.
"Действительно, Ларс не мог предвидеть еще в начале 1980-х годов, что его исследование однажды продемонстрирует влияние изменения климата на динамику эволюции, ценные биологические идеи часто выигрывают от кропотливых усилий прошлых долгосрочных исследований. ", - говорит соавтор доктор Саймон Эванс из Упсальского и Цюрихского университетов.