Скелет кролика Чарльза Дарвина помог проверить теорию эволюции

Обрывки ДНК, извлеченные из костей кролика Чарльза Дарвина, помогли ученым доказать, что три разных популяции этих животных, обитающих в Австралии и Европе, одинаковым образом приспособились к появлению опасного вируса. Об этом пишут ученые, опубликовавшие статью в журнале Science.

Развитием почти всех многоклеточных живых существ управляет два фактора – естественный и половой отбор. В первом случае эволюцией дирижируют меняющиеся условия окружающей среды, в том числе новые патогены и паразиты, а во втором – внутривидовая конкуренция за возможность продолжить свой род.

Ярким примером первого процесса, как писал сам Дарвин, для него стала история галапагосских вьюрков – небольших птиц из семейства воробьиных, обладающих крайне разнообразной диетой и средами обитания. Эти птицы произошли от одного предка, однако впоследствии их облик, устройство и размеры клюва заметно поменялись при приспособлении к новым экологическим нишам.

В других случаях, как заметил Дарвин, представители разных видов или популяций животных часто вырабатывают схожие приспособления, помогающие им выживать, если этому способствуют условия среды. К примеру, дельфины и акулы имеют схожую форму тела, несмотря на то, что они принадлежат к разным классам живых существ.

Альвес и его коллеги открыли еще один любопытный пример того, как естественный отбор одинаковым образом влияет на эволюцию изолированных друг от друга групп животных, изучая историю распространения миксоматоза, одной из самых опасных вирусных болезней кроликов, среди европейских и австралийских популяций этих грызунов.

Источником этой эпидемии, начавшейся в 1950 году в Австралии, была не природа, а человек. Дело в том, что кролики не имеют естественных врагов на южном континенте, куда их завезли из Европы в середине 19 века, из-за чего они размножились там так сильно, что начали угрожать не только посадкам пшеницы и прочих злаков, но и дикой природе.

Правительство Австралии решило применить для борьбы с ними своеобразное "биологическое оружие" – южноамериканский вирус Myxoma, против которого европейские кролики не имеют иммунитета. Эта мера оказалась чрезвычайно эффективной – за первый год "войны" патоген уничтожил 500 миллионов четвероногих "вредителей" и сократил их популяцию до минимума.

Через несколько лет после этого вирус был нелегально ввезен на территорию Франции и Великобритании, где он уничтожил около 90% и 99% диких кроликов, с которыми местные власти и не планировали бороться. Выжившие кролики и в Австралии, и в Европе приобрели частичный иммунитет, и теперь лишь каждый третий грызун умирает при заражении миксоматозом.

Альвеса и его коллег интересовало то, как эти животные стали неуязвимыми к действию вируса. Для ответа на этот вопрос они обратились за помощью в 13 музеев Франции и Британии, где хранились останки кроликов, живших до начала эпидемии, извлекли из них ДНК и сравнили их с геномами современных грызунов. В их число попали животные, чьи кости сохранились в личной коллекции Дарвина.

Ученые: млекопитающие и рептилии "изобрели" уши отдельно друг от другаНесмотря на сходства в структуре слухового аппарата у млекопитающих, птиц и рептилий, эти группы животных самостоятельно "изобрели" барабанные перепонки и прочие компоненты уха, которые стали похожи друг на друга в результате так называемой конвергентной эволюции.

Изначально, как отмечает Альвес, его команда ожидала, что кролики приобрели защиту от миксоматоза благодаря каким-то большим изменениям в одном из ключевых генов, которые вирус использует для атаки на их организм.

В реальности, естественный отбор привел к появлению примерно 92 новых мелких мутаций в четырех участках ДНК, генах IFN21a, FCRL3 и CD200-R, а также в комплексе MHC-I, отвечающем за работу врожденной иммунной системы.

Что интересно, подавляющее большинство из этих изменений было абсолютно одинаковым среди всех трех популяций кроликов. Это показывает, что естественный отбор универсален и работает схожим образом при наличии схожих угроз для выживания вида.