Priča o paprenim moljcima je udžbenička evoluciona priča. Dok je dim od uglja potamnio koru drveća u blizini engleskih gradova tokom industrijske revolucije, beli leptiri su postali upadljiva meta predatora i njihov broj se brzo smanjio. U međuvremenu, noćni leptiri crnog tela, koji su bili retki, napredovali su i postali dominantni u svom tek zamračenom okruženju.
Peppered moljci postali su klasičan primer kako promena životne sredine pokreće evoluciju vrsta. Ali poslednjih godina, naučnici su počeli da razmišljaju o obrnutom procesu. Može li postojati povratna sprega u kojoj evolucija vrsta pokreće ekološke promene? Sada, nova studija istraživača sa Univerziteta Rhode Island pokazuje neke od najboljih dokaza za taj fenomen.
U istraživanju objavljenom u Proceedings of the National Academy of Sciences, istraživači pokazuju da evoluciona promena dužine nogu guštera može imati značajan uticaj na rast vegetacije i populacije pauka na malim ostrvima na Bahamima. Ovo je jedan od prvih puta, kažu istraživači, da su tako dramatični efekti evolucije do životne sredine dokumentovani u prirodnom okruženju.
„Ideja je da, pored toga što okruženje oblikuje osobine organizama kroz evoluciju, te promene osobina treba da povrate i pokrenu promene u odnosima predator-plen i drugim ekološkim interakcijama između vrsta“, rekao je Džejson Kolbe, profesor biologije. nauke na Univerzitetu Rhode Island i jedan od starijih autora studije. „I zaista moramo da razumemo kako ta dinamika funkcioniše kako bismo mogli da predvidimo kako će populacije opstati i kakve bi ekološke promene mogle rezultirati.“
Poslednjih 20 godina, Kolbe i njegove kolege su posmatrali evolucionu dinamiku populacija guštera anole na lancu sićušnih ostrva na Bahamima. Lanac se sastoji od oko 40 ostrva površine od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara – dovoljno malih da istraživači mogu pažljivo pratiti guštere koji tamo žive. A ostrva su dovoljno udaljena jedna od druge da gušteri ne mogu lako da skaču sa jednog ostrva na drugo, tako da različite populacije mogu biti izolovane jedna od druge.
Prethodna istraživanja su pokazala da se smeđi anoli brzo prilagođavaju karakteristikama okolne vegetacije. U staništima gde je prečnik šiblja i grana drveća manji, prirodna selekcija favorizuje guštere sa kraćim nogama, koje omogućavaju jedinkama da se brže kreću kada beže od predatora ili jure za užinom. Nasuprot tome, mršaviji gušteri imaju tendenciju da bolje prolaze tamo gde su udovi drveta i biljke deblji. Istraživači su pokazali da ova osobina dužine udova može brzo da evoluira u smeđim anolima – za samo nekoliko generacija.
Za ovu novu studiju, Kolbe i njegov tim su želeli da vide kako ova evoluirana osobina dužine udova može uticati na ekosisteme na malim Bahamskim ostrvima. Ideja je bila da se odvoje kratkonogi i dugonogi gušteri na sopstvenim ostrvima, a zatim da se traže razlike u tome kako populacije guštera utiču na ekologiju njihovih ostrvskih domova.
Naoružani specijalizovanom opremom za prepucavanje guštera — motkama sa sitnim lasosima napravljenim od zubnog konca na kraju — tim je uhvatio stotine smeđih anola. Zatim su izmerili dužinu nogu svakog guštera, zadržavajući one čiji su udovi ili posebno dugi ili posebno kratki, a ostale vraćali u divljinu. Kada su imali različite populacije guštera kratkih i dugih udova, pustili su svaku populaciju na ostrva na kojima ranije nisu živeli gušteri.
S obzirom da su eksperimentalna ostrva uglavnom bila prekrivena vegetacijom manjeg prečnika, istraživači su očekivali da će kratkonogi gušteri biti bolje prilagođeni tom okruženju, odnosno upravljiviji i sposobniji da hvataju plen u drveću i grmlju. Pitanje na koje su istraživači želeli da odgovore bilo je da li se ekološki efekti tih veoma efikasnih lovaca mogu otkriti.
Nakon osam meseci, istraživači su se vratili na ostrva kako bi potražili ekološke razlike između ostrva na kojima su bile grupe kratkih i dugonogih nogu. Ispostavilo se da su razlike značajne. Na ostrvima sa kraćim gušterima, populacije paukova mreže — ključnog plena za braon anoli — smanjene su za 41% u poređenju sa ostrvima sa dugim gušterima. Postojale su značajne razlike i u rastu biljaka. Pošto su kratkonogi gušteri bili bolji u plenu insekata biljojeda, biljke su cvetale. Na ostrvima sa kratkonogim gušterima, drveće dugmadi imalo je dvostruko veći rast izdanaka u poređenju sa drvećem na ostrvima sa dugonogim gušterima, otkrili su istraživači.
Rezultati, kaže Kolbe, pomažu da se interakcija između ekologije i evolucije dovede u pun krug.
„Ovi nalazi nam pomažu da zatvorimo tu petlju povratnih informacija“, rekao je Kolbe. „Znali smo iz prethodnih istraživanja da ekološki faktori oblikuju dužinu udova, a sada pokazujemo recipročan odnos te evolucione promene na životnu sredinu.“
Razumevanje punog obima interakcija između evolucije i ekologije biće od pomoći u predviđanju ishoda okruženja, kažu istraživači – posebno pošto ljudske aktivnosti ubrzavaju tempo i evolucionih i ekoloških promena širom sveta.
