Александр Марков - Перспективы отбора. От зеленых пеночек и бессмысленного усложнения до голых землекопов и мутирующего человечества

Ученые сопоставили морфологические и генетические данные, полученные в 2005 и 2010 годах, с «историческими» данными — теми самыми музейными коллекциями, которые собирались с 1852 по 1906 год и были изучены Лэком в 1947 году. Выяснилось, что музейные коллекции действительно позволяют подразделить флореанских вьюрков на три четко обособленных кластера, соответствующие трем видам: малому, большому и попугайному древесным вьюркам.

Морфологические данные по птицам, пойманным и окольцованным в 2005 и 2010 годах, тоже делятся на три кластера, хотя и менее четко. Но это уже другие кластеры! Птиц, сопоставимых по массе тела, размеру клюва и другим признакам с настоящими попугайными древесными вьюрками ( C. psittacula ), в материалах 2005 и 2010 годов не оказалось. Например, у «исторических» попугайных вьюрков с Флореаны среднее расстояние от ноздри до кончика клюва (один из главных признаков, по которым различаются виды дарвиновых вьюрков) составляло 9,9 мм, у больших — 9,0 мм, у малых — 7,4 мм. У птиц, пойманных в 2000-е годы, которых Кляйндорфер с соавторами поначалу приняла за попугайных вьюрков, средняя длина клюва равняется лишь 9,0 мм, у определенных как «большие» — 8,3 мм, у малых — 7,3 мм. Аналогичная картина получилась и по другим признакам.

У всех вьюрков, окольцованных в 2005 и 2010 годах, были взяты пробы крови для анализа ДНК. Генетические данные подтвердили вывод, который уже напрашивался на основе результатов морфологического анализа. Те птицы, которых исследователи сначала определили как попугайных древесных вьюрков ( C. psittacula ), на самом деле оказались большими ( C. pauper ). Попугайных вьюрков в выборках 2000-х годов вообще нет. Птицы, поначалу принятые за больших древесных вьюрков ( C. pauper ), оказались гибридами больших и малых. И только малые древесные вьюрки ( C. parvulus ) действительно оказались теми, за кого себя выдавали.

Таким образом, за столетие, прошедшее со времен «исторических» изысканий, один из трех видов вымер, а два оставшихся начали активно гибридизоваться. Судьба попугайного вьюрка, который был самым малочисленным из трех видов, неясна: либо он исчез, вовсе не оставив потомков, либо слился с большим. Зато удалось обнаружить факты, проливающие свет на причины и характер гибридизации больших и малых древесных вьюрков.

Недавно на Флореану была занесена отвратительная тварь — паразитическая муха Philornis downsi , вскоре ставшая смертельной угрозой для вьюрков и других местных птиц. Впервые эту муху заметили на Галапагосах в 1964 году, а начиная с 1997 года ее личинок стали обнаруживать в гнездах вьюрков. Днем личинки прячутся, а по ночам питаются кровью и плотью птенцов, буквально пожирая их заживо. В 2000-е годы на Флореане ежегодная смертность птенцов вьюрков, вызванная этим паразитом, колебалась от 27 до 98 %. Численность P. downsi зависит от количества осадков, которое, в свою очередь, определяется чередованием коротких дождливых периодов Эль-Ниньо (когда мух очень много) с более длительными засушливыми периодами Ла-Нинья (когда мух мало).

Птенцы крупных вьюрков страдают от паразита сильнее, чем птенцы мелких, — скорее всего, просто потому, что мухи предпочитают откладывать яйца в большие гнезда. В гнездах малых и гибридных древесных вьюрков меньше личинок паразитической мухи, чем в гнездах больших древесных вьюрков. В дождливые 2010 и 2012 годы число личинок по сравнению с засушливым 2005 годом выросло немного в гнездах малых вьюрков, резко (более чем вдвое) — в гнездах больших вьюрков и только для гибридов не изменилось, оставшись сравнительно низким (рис. 29.1). Возможно, это означает, что гибриды обладают повышенной устойчивостью к паразиту. В таком случае межвидовая гибридизация должна быть очень выгодна, особенно большим древесным вьюркам.

рис. 29.1.Степень зараженности гнезд вьюрков личинками мухи Philornis downsi. По вертикальной оси — среднее число личинок на гнездо. Черные столбики — засушливый 2005 год, серые — дождливые 2010 и 2012 годы. По рисунку из Kleindorfer et al., 2014 .

Судя по возрастному составу гибридных вьюрков, гибридизация усиливается в дождливые годы и слабеет в засушливые. Этот факт сам по себе еще не означает, что птицы меняют свои брачные предпочтения в зависимости от погоды, то есть в дождливые годы предпочитают партнеров чужого вида, а в засушливые женятся на «своих». Теоретически данный результат можно объяснить тем, что в дождливые годы повышается относительная приспособленность гибридных птенцов, обусловленная их устойчивостью к паразитам. Поэтому в дождливые годы среди выживших птенцов доля гибридов возрастает, а в засушливые — снижается.

Правда, брачные предпочтения самок все-таки зависят от количества осадков. Наблюдения за помеченными птицами показали, что в засушливом 2005 году самки большого древесного вьюрка образовывали пары с самцами, которые были чуть крупнее их самих. Однако в дождливом 2010 году они явно предпочитали более мелких самцов. Кроме того, среди самцов, не сумевших создать семью и оставшихся холостяками, преобладали крупные особи. Такая избирательность самок большого древесного вьюрка, несомненно, имеет адаптивный характер. В дождливые годы самкам выгодно выбирать себе мужа помельче, поскольку потомство крупных родителей с большей вероятностью будет съедено паразитами. Самцам, конечно, тоже выгодно найти себе жену помельче, но у вьюрков решение о создании семьи больше зависит от самки, чем от самца.

Что касается самок малого древесного вьюрка, то их избирательность в 2005 и 2010 годах была одинакова: они неизменно предпочитали чуть более мелких самцов. В семьях гибридов наблюдалось полное равенство: гибридные самки выбирали себе мужей такого же размера, как они сами.

Скорее всего, гибридизация малых и больших древесных вьюрков (а также, возможно, больших и попугайных) происходила и раньше, но до появления паразитической мухи потомство от смешанных браков имело пониженную приспособленность. Благодаря этому виды сохраняли дискретность, хорошо заметную на «историческом» материале. Появление смертельно опасного паразита изменило ситуацию. В наихудшем положении оказались самые крупные птицы. Не исключено, что это и стало причиной вымирания местной популяции попугайного древесного вьюрка. Что касается больших древесных вьюрков, то с появлением смертоносной мухи им стало выгодно скрещиваться с малыми вьюрками, поскольку гибридное потомство лучше защищено от паразита. Возможно, брачные предпочтения самок большого вьюрка успели измениться под действием отбора, что привело к усиленной гибридизации.