Эксперимент с гуппи - 9

В начало: http://proza.ru/2021/09/13/908

Теория Дарвина и вера. Эксперимент с гуппи

-9-

С каждым новым примером складывается впечатление, что я слегка переоценил свои силы. Пологая, что биология - далеко не высшая математика и доказательство теории эволюции - плёвое дело. Оказалось, что доказывание её очень непросто. Во всяком случае мой хлипкий мозг с этой задачей пока не может справиться.

Но мы же не привыкли отступать. Надеюсь, что следующий пример поможет раскусить эту непростую проблемы, и удастся, наконец, поставить победную точку в таком нелёгком вопросе. 

Итак, пример вновь взят из той же книге и касается исследований доктора Джона Эндлера, автора «Естественного отбора в дикой природе». Эндлер изучал диких гуппи (Poecilia reticulata) и заметил, что местные популяции поразительно отличались друг от друга.

По наблюдениям Эндлера, проведённым в Венесуэле и Тринидаде, в водоёмах с большим количеством хищников гупии были менее яркими, чем в ручьях со слабой активностью хищников, где самцы гуппи были заметно ярче окрашены, с крупными аляпистыми пятнами, и большим их количеством. Как полагает автор «здесь у самцов более свободно могла эволюционировать яркая окраска, чтобы нравиться самкам».
В качестве доказательства своих предположений Эндлер провёл с гуппи следующий эксперимент. В собственной оранжерее он устроил десять водоёмов, обложив крупным гравием пять из них, а другие пять — более мелкий, песчаный.

Выпущенным во все водоёмы гуппи позволили свободно размножаться в течение шести месяцев без хищников. Затем Эндлер поместил по одному «опасному хищнику» в два водоёмов с крупным гравием и в два водоёма с мелким гравием, шесть «слабых хищников» в каждый из двух водоёмов с крупным гравием и двух водоёмов с мелким гравием, а оставшиеся два водоёма оставил без хищников.
«И каковы результаты? – спрашивает Докинз. И сам себе отвечает: - Они были захватывающими, даже спустя столь короткое время.»
Прежде чем запустили «опасных хищников» в четыре первых водоёмах, пятнистость заметно возросла, а с их появлением  резко упала. Во всех остальных водоёмах пятнистость продолжало увеличиваться.

«В присутствии хищников, не важно слабых или сильных, крупный гравий содействовал возникновению относительно больших пятен, в то время как мелкий гравий благоприятствовал относительно маленьким пятнам. Это легко истолковать как имитацию размерами пятен размеров камней.
Восхитительно, однако, то, что в водоёмах, где не было вообще никаких хищников, Эндлер обнаружил в точности противоположную ситуацию. Мелкий гравий способствовал возникновению крупных пятен на самцах гуппи, а крупный гравий благоприятствовал небольшим пятнам».

Вроде бы всё просто и понятно. В присутствии хищников прослеживается тенденция к естественному отбору гуппи с окраской, сливающейся с дном, а  в водоёмах свободных от хищников к раскрашиванию гуппи в отличную от фона расцветку.
Но это только на первый взгляд. Если взглянуть шире, то здесь наблюдаются две тенденции: приспособление для выживания и стремление к заметности, неповторимости.
Зададимся вопросом: а что такое эволюция? Не является ли ее сутью поиск новых форм и преодоление привычных рамок? Появление каждого нового вида не является ли вызовом тем видам, из которых он эволюционировал?

Любой новый вид - это вызов окружающему фону, прорыв от привычного к новому и  необычному. По сути, эволюция - есть поиск чего-то нового.
Конечно, раскрашивание гуппи в отличную друг от друга окраску не является сколько-нибудь значимым эволюционным рывком. Однако тенденция к внутривидовому различию налицо.
Обратите внимания, что этот процесс наблюдался только в водоёмах свободных от хищников. Там же где гуппи приходилось выживать, их окраска стремилась слиться не только с фоном, но и друг с другом.

Получается, что наличие фактора выживания в данном случае вела к единообразию, а отсутствие такового к разнообразию. Можно сказать, что, по крайней мере в данном примере, хищнический отбор являлся скорее стабилизирующим фактором, чем эволюционным.
Однако Эндлер на этом не успокоился. Из природного ручья, содержащего опасных хищников и в котором самцы гуппи были почти неприметны, он пересадил гуппи обоих полов в приток того же ручья, где не было до этого ни гуппи, ни опасных хищников, но обитал мелкий хищник ривулус Харти.

Спустя два года без одного месяца самцы гуппи обрели более яркую окраску  «без сомнения, подталкиваемые самками и свободно идущие по этому пути в отсутствие опасных хищников».
Через девять лет обнаружили, что самцы были ещё ярче окрашены. Вот что об этом сообщает Докинз: «Различия в цвете — лишь вершина айсберга.
Гуппи из ручьёв с низким хищничеством достигают половой зрелости позже, чем гуппи из ручьёв с высоким хищничеством, и они крупнее, когда достигают взрослого возраста; они производят молодняк реже; и их выводки имеют меньшую численность, а сами мальки крупнее.

Когда Резник исследовал потомков гуппи Эндлера, его результаты были почти слишком хороши, чтобы быть правдой… эволюционные изменения, засвидетельствованные Эндлером и Резником, движимые исключительно естественным отбором (собственно, включая половой отбор), мчались вперед на скорости, сопоставимой с достижениями при искусственном отборе домашних животных.
Это — захватывающий пример эволюции прямо у нас на глазах».
Ну что ж, если такой авторитет, как профессор Докинз говорит, что это пример эволюции, то спорить не будем.

Обобщив всю выданную им информацию, мы увидим следующее. В отсутствии хищников резкий всплеск пятнистости, в присутствии «слабого хищника» почти такой же всплеск, но при этом размер пятен способствует маскировке.  А в тех водоёмах, в которых поселили «сильных хищников» изменения были угнетены.
Есть ещё изменения в размерах, частоте родов и численности молодняка в водоёме со «слабым хищником». Скорее всего в водоёме без хищников результаты были ещё более заметными.

Если нам говорят об эволюционных изменениях, то на что мы должны смотреть? Конечно же на участие в них естественного отбора. Если естественный отбор влиял на эволюционные изменения, то значит теория работает.
Без сомнения, естественный отбор помог маскироваться нашим бедным гуппи в водоёмах с хищниками. Однако в водоёмах, где хищники полностью отсутствовали или их влияние было не так значительно, изменения, были намного более значительными.

Получается, что по крайней мере в данном конкретном примере, такой важный фактор естественного отбора как давление «сильного хищника» привело к меньшим изменениям, в то время как существенно меньшее хищническое давление или полное его отсутствие привело к таким серьезным изменениям, что сам Доккинз назвал их эволюционными.

Если не хищники, тогда какой инструмент естественного отбора повлиял на эволюцию гуппи?
В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов к окружающей их среде. Если эволюционные изменения происходили в отсутствии хищников или слабом их присутствии, то в чём конкурировали между собой гуппи в борьбе за выживаемость?
Доккинз сообщает нам, что причиной того, что эволюционные изменения мчались вперед был «исключительно естественный отбор (собственно, включая половой отбор)».

Да простит меня Доккинз, но с половым отбором вышла неувязка.  Каждый мало-мальски подготовленный аквариумист знает, что гуппи – это гаремная рыбка, и, следовательно, очень маловероятно, чтобы самки могли хоть как-то влиять на селекцию самцов.

Ну что ж, остаётся ещё один, но, пожалуй, самый важный фактор выживаемости, который, с точки зрения теории, способен влиять на эволюционные изменения.
Конкуренция за пищевые ресурсы!
К сожалению, никакой информации об изобилии или недостатке пищи наш первоисточник не оставил.

В любом случае, гуппи ничего другого не оставалось кроме конкуренции за пищевые ресурсы в ручьях «с низким хищничеством» и отсутствием полового отбора. Тогда получается, что всего за несколько лет самцы гуппи обрели более яркую окраску и стали крупнее исключительно благодаря нехватке питания. Дефицит питания вызвал всплеск конкурентной борьбы, которая и заставила «эволюционные изменения, засвидетельствованные Эндлером и Резником,… мчатся вперед на скорости, сопоставимой с достижениями при искусственном отборе домашних животных».


Продолжение: http://proza.ru/2021/09/28/1057