Джон Эндлер помог гуппи стать одними из самых известных рыб в мире, по крайней мере среди биологов. В последние несколько десятилетий они стали весьма популярны среди исследователей, пытающихся найти ответы на важные вопросы эволюции и экологии.
Сегодня стайки гуппи живут колониями в лабораториях по всему миру, а биологи до сих пор отправляются в лесистые горы Тринидада для их изучения. Каждый год становятся известны всё новые подробности их жизни, а вместе с ними мы всё лучше понимаем, насколько пластичными и легко адаптирующимися могут быть живые существа. В 2007 г. исследователи из Университета Торонто (Канада) обнаружили, что самцы гуппи неодинаково окрашены с боков. Танцуя с самкой и пытаясь убедить ее спариться, самец показывает ей только свою лучшую, более красочную сторону.
Исследование, проведенное в 2013 г. в Тринидаде, показало, что самки гуппи предпочитают выделяющихся из общей массы самцов с редкой окраской. Но, как любая новая мода, которая начинается среди нескольких оригиналов, как, например, на хипстерские бороды, клетчатые рубашки или очки в толстой оправе, скоро она широко распространяется, и почти все выглядят одинаково. В конце концов окраска, которая была новой и волнующей среди гуппи, становится слишком популярной и выходит из моды. Скорее всего, у самок развился вкус к редким цветам потому, что он помогает им избежать инбридинга и спаривания с близкими родственниками. В результате популяции гуппи постоянно меняют окраску, поддерживая смесь оттенков и сохраняя свою репутацию «радужных рыб».
Многие другие исследования, в частности проведенные в лаборатории Дэвида Резника в Калифорнийском университете в Риверсайде, показали, что, помимо окраски, многие другие признаки гуппи также могут быстро изменяться в тринидадских водах: размер тела, продолжительность жизни, возраст полового созревания, число и размер потомков быстро отвечают на изменение давления хищников на популяцию.
Группа Резника измерила скорость эволюции
[43] гуппи в дарвинах (в 1949 г. британский ученый Джон Холдейн предложил дарвин в качестве относительной единицы эволюции)
[44]. В одном исследовании Резник обнаружил, что гуппи эволюционируют со скоростью от 3 700 до 45 000 дарвинов. Самые быстрые скорости, измеренные по палеонтологической летописи, составляют от 0,1 до 1 дарвина. Некоторые утверждают, что бессмысленно сравнивать эти две временные шкалы: месяцы изменения гуппи и многие миллионы лет изменения древних видов. Но Резник и другие ученые указывают на то, что пути микроэволюции могут многое нам рассказать о появлении и исчезновении видов в ходе развития жизни на Земле.
Все дикие популяции гуппи считаются одним видом, по крайней мере пока
[45]. На других рыбах было показано, что такие факторы, как окраска, предпочитаемая самками, могут быстро создать барьеры для спаривания, разделяя популяции и со временем приводя к формированию новых видов. И когда эти барьеры в виде окраски разрушаются, виды могут быть утеряны.
Смешайте все цвета и получите коричневый
Еще 30 лет назад в озере Виктория, одном из Великих Африканских озер, жили 500 видов цихлид. Однако с тех пор примерно 70 % из них вымерли. Вину часто возлагают на нильского окуня (Lates niloticus). Эти огромные хищные рыбы были заселены в озеро в 1950-х гг. в качестве источника пищи. Они могут достигать 2 м в длину и любят полакомиться цихлидами – но не всеми. Нильские окуни игнорируют по крайней мере 200 видов цихлид, однако многие из них все равно исчезли. Существует еще одно объяснение гибели цихлид, только косвенно связанное с хищными окунями.
Как и у гуппи, самки цихлид предпочитают самцов определенного цвета, и сейчас считается, что это единственный фактор, ограничивающий межвидовые скрещивания многих видов цихлид. Существует распространенное заблуждение, что разные виды не способны спариваться друг с другом и производить фертильное потомство. На самом деле разные виды довольно часто могут успешно спариваться, просто обычно они этого не делают, потому что их останавливают другие факторы, например такие физические барьеры, как горные хребты, или поведение, как в тех случаях, когда самки спариваются только с самцами определенного цвета. Цихлиды озера Виктория так быстро эволюционировали, возможно всего за 12 500 лет, что другие барьеры для спаривания просто не успели появиться – за исключением предпочтения определенной окраски. И в последние несколько десятилетий этот единственный ненадежный барьер пал, когда начали меняться воды озера.
Если бы вы отправились поплавать в озере Виктория в 1920-х гг., нырнули под воду и открыли глаза, то были бы способны видеть на расстоянии 5–8 м. В 1990-е гг. это расстояние составило бы всего метр. Озерная вода становится мутнее, потому что удобрения с фермерских угодий стекают в озеро и стимулируют развитие фитопланктона (цветение воды). Также в озеро смывается земля с территории вырубаемых вокруг лесов: корни деревьев больше не укрепляли почву, и началась эрозия. Почему стали рубить деревья? Чтобы разжигать костры для копчения заселенного в озеро нильского окуня.
Влиянию мутных вод озера Виктория на виды цихлид было посвящено немало исследований в лаборатории и на природе, многими из которых руководил Оле Сихаузен, сейчас работающий в Бернском университете в Швейцарии. В аквариуме, когда самок цихлид освещают монохроматическим светом (что хорошо имитирует происходящее в озере Виктория), они теряют способность различать синих и красных самцов разных видов. В мутной воде цвета самцов кажутся тусклыми и плохо различимыми, аналогично тому, как красные лучи рассеиваются при погружении в воду. Поскольку самки больше не могут по цвету различить, кто есть кто, они спариваются случайным образом, и барьер, мешающий близкородственным видам скрещиваться, исчезает.
По-видимому, то же самое происходит и в природе. Части озера Виктория с самой прозрачной водой заселены наибольшим числом видов цихлид, чья окраска остается яркой и легкоразличаемой. В этих областях самки все еще могут видеть цвета самцов и выбирать представителей своего вида для спаривания. Но чем мутнее вода, тем тусклее рыбы и меньше видов
[46].
Цихлиды находятся в опасности не только потому, что на них охотятся переселенные сюда нильские окуни, но и потому, что им сложно видеть цвета друг друга. Мутная вода нарушает брачные привычки цихлид. Там, где свет приглушен, виды скрещиваются между собой, теряя свои яркие цвета и перемешиваясь друг с другом. Так по неосторожности люди лишают мир многообразия и делают его менее красочным.
