Эволюция на скорости города: бурундуки и полевки меняются на глазах

Эволюция通常 представляется как медленный процесс, растянутый на тысячелетия. Однако когда живые существа сталкиваются с резкими изменениями окружающей среды, они способны адаптироваться гораздо быстрее. Ученые обнаружили пример такой ускоренной эволюции, изучая черепа бурундуков и полевок из окрестностей Чикаго, собранные за последние 125 лет.

Ключевым ресурсом для исследования стали коллекции чикагского Музея естественной истории имени Филда. «Музейные коллекции позволяют путешествовать во времени», — говорит Стефани Смит, териолог и соавтор новой статьи в журнале Integrative and Comparative Biology. Вместо того чтобы ограничиваться образцами, собранными в рамках одного проекта, ученые получают доступ к материалам, охватывающим эволюционно значимый период времени.

Исследователи выбрали два вида грызунов, распространенных в Чикаго: восточных бурундуков и луговых полевок. «Мы остановились на этих двух видах, потому что у них разная биология, и мы предполагали, что они по-разному отреагируют на стресс урбанизации», — объясняет Андерсон Фейжо, помощник куратора млекопитающих в музее и соавтор исследования. Бурундуки проводят большую часть времени на поверхности и всеядны, в то время как полевки, родственники хомяков, в основном питаются растениями и живут в подземных норах.

Команда измерила и создала трехмерные сканы черепов более 300 грызунов. Анализ выявил небольшие, но статистически значимые изменения. За последнее столетие черепа бурундуков в Чикаго стали крупнее, но ряды их зубов — короче. Ученые связывают это с изменением рациона. «Вероятно, они стали есть больше пищи, связанной с человеком, что делает их самих крупнее, но не обязательно здоровее. А зубы уменьшились, потому что они едят меньше твердой пищи, такой как орехи и семена», — считает Фейжо.

У полевок же наблюдалось уменьшение костных слуховых барабанов — структур, связанных со слухом. «Мы думаем, это может быть связано с городским шумом. Уменьшение размера этих костей может помогать приглушать избыточные звуки окружающей среды», — предполагает Смит. Чтобы подтвердить свои гипотезы, исследователи изучили исторические данные о температуре и уровне урбанизации, используя спутниковые снимки застройки с 1940 года.

Анализ показал, что изменения в черепах грызунов коррелируют не с климатом, а именно со степенью урбанизации. Эти полевки с маленькими ушными костями и бурундуки с мелкими зубами — не просто пример удивительной адаптивности. Это тревожный сигнал, демонстрирующий, насколько глубоко деятельность человека меняет окружающий мир и усложняет жизнь для других видов. «Эти результаты ясно показывают, что вмешательство в окружающую среду оказывает заметное влияние на дикую природу», — заключает Фейжо. Важнейшие изменения могут происходить прямо у нас под носом, оставаясь невидимыми без таких уникальных ресурсов, как музейные коллекции.