Жаба-ага, ввезенная 70 лет назад в Австралию для борьбы с насекомыми-вредителями, всё быстрее распространяется по стране, нанося большой урон местным экосистемам. Ускорению экспансии способствует естественный отбор, благоприятствующий самым длинноногим и быстроходным особям. Огромные преимущества, получаемые первопоселенцами на незанятых территориях, произвели на свет жаб-скороходов, побивших все известные рекорды скорости среди бесхвостых амфибий.
Жаба-ага (Bufo marinus) — живой пример естественного отбора в действии (фото с сайта frogs.org.au)
Жаба-ага, известная также как тростниковая жаба (cane toad) — крупное земноводное весом до 2 кг, — в 1935 году была завезена в Квинсленд для борьбы с вредителями плантаций сахарного тростника. Родина аги — теплые районы обеих Америк от Техаса до Амазонии. Австралийские фермеры быстро разочаровались в новом «помощнике»: вредителями жаба не заинтересовалась, ей больше по вкусу пришлись другие насекомые. Хуже того, на новой родине ага начала быстро размножаться и вскоре стала наносить ощутимый вред местным экосистемам. Ага очень ядовита, и для многих местных животных (сумчатых куниц, крупных ящериц и змей, собак динго и др.) попытка полакомиться мясистой амфибией заканчивается смертельным отравлением.
Распространившись по территории Квинсленда, захватчицы в 1978 году вторглись в Новый Южный Уэльс, а в 1984 году их передовые отряды пересекли границу Северной Территории. Особенно тревожит австралийских экологов неуклонное ускорение жабьей экспансии. Бенджамин Филлипс и его коллеги из Сиднейского университета рассчитали, что скорость распространения жаб за 70 лет возросла впятеро: если поначалу (в 30–50-е годы) жабы продвигались в среднем на 10 км в год, то сейчас — на все 50. К настоящему времени ядовитые жабы оккупировали более 1 млн кв. км. австралийской территории.
Территория, захваченная жабой-агой (рис. с сайта frogs.org.au)
Ученые метили жаб радиоактивными метками, чтобы проследить их перемещения. Оказалось, что жабы, обитающие на передовых рубежах расширяющегося ареала, способны в дождливую погоду преодолеть до 1,8 км за ночь — беспрецедентная скорость для бесхвостых амфибий.
Выяснилось, что в ходе экспансии ноги у жаб стали заметно длиннее. Ученые показали, что скорость передвижения как на короткие, так и на длинные дистанции у жабы-аги положительно коррелирует с длиной ног. В центре оккупированной территории, вблизи района, куда жабы были выпущены в 1935 году, средняя длина ног у жаб значительно меньше, чем на передовых рубежах.
Это говорит о том, что в ходе экспансии идет естественный отбор на быстроходность. Самые длинноногие особи первыми занимают свободные территории, уходя от конкуренции с сородичами и получая доступ к невостребованным пищевым ресурсам. Длинноногие жабы концентрируются на «переднем фронте», скрещиваясь друг с другом и закрепляя в потомстве комбинации генов, обеспечивающие длинноногость. Вслед за ними постепенно подтягиваются и коротконогие особи, а длинноногие устремляются дальше, неуклонно становясь под действием отбора всё более длинноногими. Исследователи полагают, что обнаруженная ими закономерность может оказаться общим правилом для видов-вселенцев, попавших в благоприятные условия. Поскольку занятие свободных территорий дает колоссальное преимущество первопоселенцам, отбор должен способствовать выработке адаптаций, способствующих ускоренному расселению.
Авторы исследования прогнозируют дальнейшее ускорение экспансии ядовитых жаб и призывают срочно принять решительные меры для ее прекращения, пока оккупанты не выработали еще какую-нибудь адаптацию, которая сделает их и вовсе неудержимыми.
Источник: Benjamin L. Phillips, Gregory P. Brown, Jonathan K. Webb, Richard Shine. Invasion and the evolution of speed in toads // Nature. 2006. V. 439. P. 803.
