Иванов-Петров Александр (ivanov_petrov) wrote,
Иванов-Петров Александр
ivanov_petrov

Categories:

Расцветающий вид

Если представить себе развитие как "онтогенетический ландшафт", по ущельям которого организм скатывается от зиготы до взрослого состояния... Называют это калькой с английского не лучшим образом - канализованное развитие. Ну и ладно, как ни зовите, лишь бы развивалось. Так вот. В том ландшафте кроме "генеральной линии", которая ведет котеночка в кошки, а жирафенка в жирафы, есть и разные боковые ответвления. Эти складки местности образовались частично по "логическим" причинам - нельзя было провести основное русло так, чтобы вот здесь не сморщило, часть - по причинам иного рода - ну, скажем, когда русло менялось (вид "происходил"), образовалась перемычка со старым руслом - но там, за загородочкой, старое полузасохшее русло еще прослеживается. и если онтогенез по каким-то причинам пробьет перемычку - устремится развитие по прежнему руслу. Или по совсем новому.
При этом каждое прохождение по колее ее несколько меняет - она становится глуюже и устойчивее, а коли кто отклонился - то создает этакую микроскладочку, которая со временем, у потомков, может стать заметным руслом.
Так что каждый вид несет в себе множество ответвлений-лепестков - альтернытивные типы развития. причем изменчивость вида в этом смысле может сильно превышать привычный его облик - иной вид способен ччуть не все другие виды рода "имитировать". то есть - система ущелий, называемая родом, тоже присутствует - в виде обобщенного онтогенеза видов.
Да. Это к тому, что красивая нашлась иллюстрация.
http://wolf-kitses.livejournal.com/93570.html

Говорится о том, как экспериментально повышаемый уровень гормона приводит к морфологическим изменениями межвидового уровня. К тому же они могут влиять на тип социального поведения. В общем, поведение - та же морфология, только очень быстрая, так что твари будут и вести себя иначе.

Оказывается, экспериментальными воздействиями, направленными на ускорение или замедление онтогенеза рыб (изменениями концентраций теореоидного гормона в среде) из разных особей одного вида можно получить экземпляры, морфологически соответствующие трём разным формам рода африканских усачей Labeobarbus, которые систематики определяют как отдельные виды. Это члены «стаи видов» (species flocks) из эфиопского оз.Тана http://www.kennislink.nl/upload/121800_962_1098973774353-LakeTana-map-klein.JPG.

Об этом был доклад Б.А.Лёвина с соавт. на прошлогодней конференции по эволюции: «Эволюционное значение изменчивости меристических признаков, выявляемой при экспериментальном изменении темпов онтогенеза на примере африканского усача Labeobarbus intermedius Rüppell, 1836».


В эксперименте по изменению темпов онтогенеза под воздействием тиреоидного гормона T3, получены весьма неожиданные данные по увеличению диапазона изменчивости обсуждаемых структур у крупного африканского усача Labeobarbus intermedius. Обнаружено, что группы сибсов, развивавшиеся в разных скоростных режимах, различаются с хиатусом (т.е. как хорошие виды этой группы карповых рыб) по числу чешуй в боковой линии, числу рядов глоточных зубов и числу лучей в плавниках. При этом группы особей, развивавшихся при «ускоренном» режиме онтогенеза, характеризуются существенно меньшими численными показателями сериальных элементов, в то время как те, которых содержали в режиме «замедленного» онтогенеза - большими.
Минимальное число сериальных элементов у рыб с «ускоренным» онтогенезом значительно меньше минимального значения соответствующего показателя у рыб, развивавшихся в нормальном скоростном режиме, и у рыб, взятых из природной популяции. Максимальное число этих элементов у особей с замедленным развитием превысило их максимальное число у рыб, развивавшихся в нормальном скоростном режиме, и у рыб, взятых из природной популяции. Выявленное направленное изменение значений признаков в разных экспериментальных группах коррелирует с концентрацией T3, важнейшего регулятора скорости морфогенетических процессов у рыб.

Меристические признаки традиционно ценны в таксономии рыб. Считается, что они менее изменчивы, чем пластические признаки. В семействе Cyprinidae наиболее стабильны на видовом и родовом уровнях (а иногда и на уровне подсемейства) такие показатели как число рядов глоточных зубов и число зубов в этих рядах, число лучей в парных и непарных плавниках, определенные пределы числа чешуй в боковой линии и др. Даже небольшое изменение в значениях этих сериальных элементов считается эволюционно значимым. Однако, как выяснилось недавно, необычайно высокую вариабельность числа меристических элементов среди потомства одной пары родителей можно получить экспериментально (методика, условия эксперимента и результаты описаны ранее – см. http://elementy.ru/genbio/synopsis?artid=35).

Первое очевидное следствие из полученных данных – наличие у исследованных рыб, помимо «обычной», проявляющейся в природных популяциях, изменчивости, «скрытой», или латентной, изменчивости, которая обычно не проявляется, но может быть реализована при некоторых экстремальных или особенных условиях. Диапазон скрытой изменчивости выходит за пределы нормы реакции. Полученные в нашем эксперименте предельные состояния морфологических признаков (фенетические образцы) не укладываются в рамки видовой изменчивости, а зачастую и в рамки изменчивости на уровне рода.

Фактически, в эксперименте смоделирована ситуация направленного сильного смещения нормы реакции меристических признаков вида в результате эпигенетического изменения реализации унаследованной от предков морфогенетической программы. Направленное смещение нормы реакции привело к кардинальному изменению фенотипа. Как показало исследование, эта модификация может произойти в одном поколении, видимо, вследствие изменения «предписанной» программы работы регуляторных генов. В этом случае нельзя исключить возможность подобного смещения нормы реакции и в естественных популяциях, и что полученная таким образом новая форма может оказаться востребованной для эволюции. Вероятным сценарием ускоренного преобразования формы может быть мутация генов, ответственных за активность тиреоидной оси, регулирующей процессы морфогенеза, а также влияющей и на другие аспекты биологии рыб.

Таким образом, мы вплотную подходим к возможности сальтационного возникновения новых эволюционно значимых единиц. Неизвестно при каких условиях в природе кардинально и быстро измененные особи способны к размножению, изоляции и образованию нового устойчиво существующего таксона. Но это уже тема отдельного исследования. В данном случае мы убедились на фактическом материале в существовании механизма кардинального, быстрого и направленного изменения фенотипа. Это существенно расширяет представления о роли «скрытой», или потенциальной изменчивости в эволюции и укрепляет гипотезы «hopeful monsters» Гольдшмидта (Goldschmidt 1940), «punctuated equilibria» Элдреджа и Гулда (Eldredge, Gould 1972) и «sudden origin» Шварца (Schwartz 1999; Maresca, Schwartz 2006).
Tags: biology3
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 36 comments