С 2012 года запад США и часть Мексики столкнулись с экстремальной мегазасухой – одной из самых тяжелых за последние 10 тысяч лет. Для растений это стало настоящим стресс-тестом: многие популяции резко сократились или исчезли.
Цветок, который обманул засуху: зафиксирован тип быстрой эволюции, ранее не наблюдавшийся в дикой природе
Во время одной из сильнейших засух в истории Северной Америки многие растения не выжили. Но один вид – Губастик красный – не только сохранился, но и быстро адаптировался. Ученые считают, что впервые наблюдали в природе редкий механизм «эволюционного спасения».
Julia Anstett
Но губастик красный (Mimulus cardinalis) оказался исключением.
Эксперимент длиной в десятилетие
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, ученые наблюдали за 55 популяциями губастика красного в Калифорнии и Орегоне более десяти лет. Они анализировали ДНК растений и отслеживали, как меняется их генетика под давлением климата.
Оказалось, что в некоторых популяциях начали быстро распространяться гены, связанные с устойчивостью к жаре и засухе.
Эволюция «на ускорении»
Mimulus cardinalis
После начала засухи растения с нужными генетическими вариантами стали доминировать. Их потомки научились лучше удерживать влагу в листьях и при этом продолжали эффективно поглощать углекислый газ.
Главное открытие: чем быстрее популяция менялась генетически, тем успешнее она восстанавливалась после кризиса.
Что такое «эволюционное спасение»
Ученые называют этот процесс «эволюционным спасением». Суть в том, что вид может избежать вымирания, если успевает достаточно быстро адаптироваться к новым условиям.
В случае с губастиком совпали сразу три ключевых фактора:
- резкое сокращение из-за климата;
- быстрые генетические изменения;
- последующее восстановление благодаря этим изменениям.
Это первый подтвержденный пример такого механизма в дикой природе.
Надежда – но не для всех
Открытие дает осторожный повод для оптимизма: некоторые виды могут справляться с климатическими изменениями лучше, чем считалось. Это касается не только засух, но и жары или экстремальных осадков.
Однако у многих растений просто нет достаточного генетического разнообразия, чтобы «ускорить» эволюцию. Поэтому главный вопрос теперь – какие виды способны повторить успех губастика, а какие окажутся уязвимыми.
Понимание того, какие гены помогают переживать экстремальные условия, может стать ключом к прогнозам будущего экосистем. Это поможет заранее определить, какие виды нуждаются в защите.