Виды, которые никогда не взаимодействуют, могут влиять на эволюцию друг друга

Доктор Мартин Шефер берет пробу воды из одного из экспериментальных прудов. Автор: Кристоф Вальхер

Международная группа исследователей из Института организменной и молекулярной эволюции Университета имени Иоганна Гутенберга в Майнце доказала, что непрямые экологические эффекты могут вызывать быструю эволюцию в водных сообществах.

«Мы показали, что наземные тли влияли на эволюцию дафний, крошечных водных ракообразных, хотя эти два вида никогда не вступают в контакт», — заявил профессор Шуцин Сюй из JGU.

Исследование, опубликованное в PNAS, демонстрирует, что все взаимодействие опосредовано каскадом видовых взаимодействий и общей средой, что подчеркивает важный, но часто упускаемый из виду эволюционный механизм.

Ученые использовали искусственные пруды вместимостью 15 000 литров воды. В тестовых прудах они добавляли тлей, которые питаются ряской. Чем сильнее было заражение ряски тлями, тем меньше становилось ее распространение, и тем больше света проникало в пруды. Это приводило к увеличению роста водорослей, которыми питаются дафнии.

Исследователи обнаружили значительные различия в геномных последовательностях дафний между контрольными прудами и прудами с тлями. Эволюция водяных блох в тестовых и контрольных прудах шла в двух разных направлениях — эффект, обусловленный к наличию и отсутствию тлей.

Эксперименты по перемещению дафний между прудами показали, что адаптация к среде с тлями имеет свою цену: дафнии из «прудов с тлями» плохо справлялись в контрольных прудах, в то время как дафнии из контрольных прудов без проблем адаптировались к условиям в прудах с тлями.

Исследование также выявило обратную связь: увеличение температуры, концентрации питательных веществ и численности дафний положительно повлияло на популяцию тлей.

Эти находки заставят переосмыслить подходы в эволюционной биологии, которая исторически фокусировалась на прямых взаимодействиях и в значительной степени игнорировала косвенные эффекты.

«Если исследования будут и впредь уделять недостаточно внимания этому фактору, будет трудно применять лабораторные результаты к реальным экосистемам», — подчеркнул профессор Сюй.

Больше информации: Martin Schäfer et al, Aphid herbivory on macrophytes drives adaptive evolution in an aquatic community via indirect effects, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2502742122