Почему люди и крупные животные «усыхают», когда живут на островах? (9 фото). Правило островов: рецепт для эволюции или вымирания? У видов животных оказавшихся изолированными на островах

Вопрос исследования. У видов животных, оказавшихся изолированными на островах, в ходе эволюции
часто происходят изменения размера тела, причем как в сторону увеличения
(гигантский мальтийский лебедь), так и в сторону уменьшения (карликовый
мальтийский слон). Какие факторы позволяют предсказать, вырастет ли организм
в ходе такой эволюции или уменьшится? Какие еще наземные и водные биотопы
демонстрируют аналогичный эволюционный эффект? Почему этот эффект чаще
всего распространяется на животных, а не на другие живые организмы?

Цели исследования.

Провести анализ необходимой литературы;
Проанализировать факторы, помогающие предсказать изменение размера
организма;
Исследовать различные биотопы и найти те, что демонстрируют аналогичный
эволюционный эффект;
Проанализировать причины, по которым этот эволюционный эффект чаще

Гигантский лебедь и карликовый слон

ГИГАНТСКИЙ ЛЕБЕДЬ И
КАРЛИКОВЫЙ СЛОН
C
Какие факторы способствуют изменению размера организма?

Островной гигантизм и островная карликовость.

Гигантизм (на островах)
проявляется при
отсутствии ограничений,
то есть при изобилии
пищи, отсутствии
природных врагов,
конкурентов.
Карликовость (на
островах) проявляется
при наличии
ограничений, то есть
при недостатке пищи,
при наличии природных
врагов, конкурентов.
Также на размеры
может влиять климат и
тип местности.

Биотопы, в которых наблюдаются изменения размеров организмов.

БИОТОПЫ, В КОТОРЫХ
НАБЛЮДАЮТСЯ ИЗМЕНЕНИЯ
РАЗМЕРОВ ОРГАНИЗМОВ.
C
Моря и океаны ∙ Леса ∙ Степи ∙ Саванны ∙ Пустыни и ледяные пустыни

Моря и океаны.

Под воздействием давления
Изменение веса под водой

Леса.

«Гиганты»

Леса.

«Карлики»

10. Степи.

«Карлики»
«Гиганты»

11. Саванны.

«Гиганты»

12. Саванны.

«Карлики»

13. Пустыни и ледяные пустыни.

Пустыни
Ледяные пустыни

14. Почему этот эффект чаще распространяется на животных?

ПОЧЕМУ ЭТОТ ЭФФЕКТ ЧАЩЕ
РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ НА
ЖИВОТНЫХ?
C

15.

Немало важны в
возникновений мутаций
следующие факторы:
1.
Смена поколений
2.
Наличие
ограничений
3.
Подвижность
Например, те же
растения неподвижны,
малая смена
поколений. Растут же
данные организмы в
течение всей жизни.
Животные же наоборот
– подвижны, частая
смена поколений, рост
ограничен, от чего
конечный размер
организма и зависит.

16. Результаты исследования.

Проведён анализ необходимой литературы;
Проанализированы факторы, помогающие предсказать изменение размера
организма;
Исследованы различные биотопы и найдены те, что демонстрируют аналогичный
эволюционный эффект;
Проанализированы причины, по которым этот эволюционный эффект чаще
воздействует на животных, а не на другие живые организмы.

17. Вывод.

На первый взгляд
эволюция кажется
непредсказуемым,
удивительным
явлением, но
проанализировав
различные
факторы, условия, в
которых живут
организмы, можно
выстроить
некоторые прогнозы
и предположить, как
изменится данный
организм.

18. Список литературы.

Raia, P.; Meiri, S. (2006). «The island rule in large mammals: paleontology meets
ecology»
Шилов И. А. «Экология»
Биотоп // «Биологический энциклопедический словарь» глав. ред. М. С. Гиляров.

Феномен, известный под названием "островной гигантизм", представляет собой поразительный пример того, как работает эволюция. Животные, которые обитают на отдельных изолированных островах , за миллионы лет адаптируются необычными способами, чудесным образом увеличиваясь в размерах по сравнению со своими ближайшими родственниками с "большой земли".

Самые крупные животные

10) Гигантские крысы с острова Флорес

Люди часто боятся самых, казалось бы, крошечных существ: тараканов, пауков и мышей , которые, впрочем, в большинстве случаев не способны причинить им какие-либо проблемы . Некоторые даже предпочитают встретиться лицом к лицу с медведем или волком , однако приходят в ужас от вида серой мышки. Таким людям вряд ли захочется побывать на острове Флорис в Индонезии.

На этом острове обитают гигантские грызуны - древесная флоресская крыса Papagomys armandvillei. Эта крыса достигает 45 сантиметров в длину, причем хвост может тянуться за ней еще на 75 сантиметров . Таким образом, грызун в общей сложности может иметь длину до 1,2 метра!

Тем, кто боится грызунов, эти создания могут показаться сущим кошмаром, однако современный человек вполне может справиться с этими существами. Что не скажешь о наших далеких предках. Например, около 12 тысяч лет назад остров Флорес вместе с крысами делил человек флоресский (Homo floresiensis ).

Этот карликовый вид человека достигал роста не более метра , поэтому столкнуться с крысой примерно того же размера было для него, вероятно, не особенно приятно. Впрочем, к счастью для человека флоресского, эти гигантские крысы являются вегетарианцами .

9) Гигантский меноркский заяц

Это существо из семейства зайцевых - доисторический кролик , который достигал невероятно больших размеров благодаря тому, что обитал в особой изолированной среде на средиземноморском острове Минорка , где у него не было врагов. Самый крупный представитель этого вида достигал веса 22 килограмма . По сравнению с обычными кроликами, вес которых достигает максимум 1,8 килограмма, меноркский заяц был невероятно больших размеров.

Сравнительно маленький череп этого зайца говорит о том, что зрение и слух животного были значительно менее острыми , чем у современных кроликов. Видимо, это также было связано с отсутствием хищников на острове. Животным просто не нужно было иметь хорошее зрение и отличный слух, чтобы выжить, так как никто их не тревожил.

Можно догадаться, что при таких внушительных размерах, эти зайцы не умели прыгать и скакать. Они передвигались очень медленно и больше напоминали современных ленивцев , чем зайцев.

8) Гигантский цепкохвостый сцинк

Гигантский цепкохвостый сцинк с Соломоновых островов - очень необычная ящерица и не только потому, что она имеет внушительные размеры - около 75 сантиметров в длину - и в три раза больше, чем средняя ящерица обычных размеров.

В отличие от большинства рептилий, которые обычно откладывают яйца, самки гигантского цепкохвостого сцинка живородящие . Когда новорожденный сцинк появляется на свет, он всего в два раза меньше по размерам своей матери.

Иногда этих ящериц называют "сцинками с обезьяньими хвостами" , потому что они имеют необычную для ящериц способность цепляться за ветки деревьев хвостами. Кстати, эти ящерицы одни из немногих, кто не теряет хвостов в опасной ситуации. Чтобы защитить себя от хищников, они шипят и кусаются.

Самые крупные наземные животные

7) Тигровая змея с острова Чаппелль

Имея длину тела до 2,4 метров , эти змеи являются самыми крупными тигровыми змеями планеты. В течение долгих веков эти пресмыкающиеся делили место обитания - остров Чаппелль (Австралия) - с местными буревестниками и не имели абсолютно никаких врагов.

Так как на острове живут змеи только этого вида, они являются единственными врагами для птенцов буревестников. За шесть недель периода размножения птиц змеи успевают наесться так, что всю остальную часть года переваривают добычу .

Как и многие другие змеи Австралии, тигровая змея с острова Чаппелль очень ядовита, ее укус способен легко убить человека , который осмелиться перейти ей дорогу.

6) Мадагаскарская гигантская двупарноногая многоножка

Этот вид многоножки относится к отряду под названием Sphaerotheriida, а за их внешний вид местные жители прозвали этих существ "звездные какашки".

Хотя в расслабленном состоянии они выглядят как обыкновенные многоножки, при малейшей опасности они сворачиваются в шарик . Как только это происходит, развернуть многоножку, применив силу, практически невозможно. Она развернется сама, когда пожелает.

Кстати, самая крупная многоножка может достигать размера бейсбольного мяча . В отличие от губаногих, гигантская двупарноногая многоножка не ядовита и питается разлагающимся растительным материалом.

5) Уховертка с острова Святой Елены

Уховертки - малоприятные насекомые, встретиться с которыми не особенно приятно, что уж говорить о гигантских уховертках . Этих существ впервые обнаружили на острове Святой Елены в 1798 году. Они достигали около 10 сантиметров в длину.

Принято считать, что уховертки способны заползать в уши человека и питаться его мозгом, однако это всего лишь миф. Что касается гигантской уховертки с острова Святой Елены, то она настолько огромна, что просто не поместится в ухе.

Вы можете не верить, но эти создания, несмотря на достаточно устрашающий внешний вид, обладают безобидным и добрым нравом . Самки этих уховерток также необычайно заботливые матери. После того, как они откладывают яйца, они часто моют их, чтобы уберечь потомство от грибка , а также яростно защищают будущих детенышей от хищников.

Эти уховертки обитали исключительно на острове Святой Елены - небольшом островке в Атлантическом океане, последнем пристанище Наполеона. С 1967 года в дикой природе этих существ никто не видел, поэтому есть предположение, что вид прекратил свое существование из-за инвазивных видов.

Крупные животные мира

4) Птица Додо

Маврикийский дронт или додо - птица из семейства голубиных, которая не летала и обладала внушительными размерами. Эта птица является отличным примером островного гигантизма . Будучи изолированными в течение тысяч лет на небольшом острове Маврикий в Индийском океане и лишенные каких-либо врагов, додо совершенно не боялись человека, что их и погубило.

Когда голландские моряки прибыли на остров в 16-м столетии , они обнаружили тут крупных, жирных и хорошо откормленных птиц. Естественно, люди посчитали их прекрасным лакомством. Из-за того, что птицы не летали и не видели в человеке никакой опасности, они стали легкой добычей даже для самых ленивых охотников.

К концу 17-го века птиц на острове полностью истребили, а так как они жили только здесь, то вид полностью вымер.

3) Гигантские черепахи Галапагосских островов

Гигантские черепахи , обитающие на Галапагосских островах у побережья Эквадора, способны пережить любых других позвоночных существ. В среднем эти животные живут около 100 лет , а один представитель вида прожил целых 152 года ! Они также являются гигантами среди черепах: самые крупные могут достигать веса 250 килограмм при длине тела - 1,5 метра.

В то время, когда острова посетил знаменитый Чарльз Дарвин , тут обитало 14 разных подвидов гигантских черепах. Каждый вид черепах произошел от одного общего предка, однако, живя на разных островах, эти существа развили совершенно разные черты в соотвествии с условиями, в которых они обитали.

Сегодня на островах обитает 10 подвидов гигантских черепах, остальные были истреблены человеком и вытеснены другими животными. В общей сложности человек уничтожил около 100 тысяч этих животных. Сегодня, благодаря деятельности защитников природы, на островах живет около 15 тысяч черепах , а с 1990 года браконьерам удалось убить только 120 животных.

Самые крупные животные в мире

2) Гигантский жук-усач с островов Фиджи

Этот гигантский жук является вторым по величине жуком в мире , достигая внушительных для насекомых размеров: длина его тела составляет около 15 сантиметров . Этот жук ведет простой образ жизни на деревьях островов Фиджи , питаясь растительным материалом. Свое название получил благодаря длинным усикам , которые у этого гиганта достигают в длину 12 сантиметров, то есть усы почти равны длине его тела.

Чтобы личинка этого жука превратилась во взрослую особь, требуется 12 лет ! Многие из них не способны дожить до взрослого возраста за такой длинный срок, особенно учитывая тот факт, что для местных жителей эти личинки являются большим деликатесом . Некоторые племена островов считают их священными, и есть их разрешено только представителям власти.

Однако те немногие жуки, кому удается стать взрослыми особями, внушают ужас: у них мощные челюсти и они громко жужжат во время полета. Если потревожить насекомое, оно начинает издавать для сородичей предупреждающее шипение .

1) Слоновые птицы

Семейство птиц Эпиорнисовые , которых также называют "слоновьи птицы", вполне оправдывают свое название. Они когда-то обитали на острове Мадагаскар и достигали огромных размеров: около 3 метров в высоту при весе 600 килограмм ! В 17-м столетии эти птицы исчезли.

Если вы когда-нибудь видели страусов , вы, вероятно, были поражены их размерами . Но можно представить, как удивились первые поселенцы Мадагаскара , когда встретились лицом к лицу со слоновьими птицами.

Слоновьи птицы, вероятно, самые крупные птицы , когда-либо жившие на нашей планете. Их яйца тоже были гигантскими - около метра в окружности.

Скорее всего, именно эти птицы были прототипами птицы Рух из средневекового арабского фольклора - сказок "Тысяча и одна ночь" . По легенде эти существа могли поедать слонов , однако на самом деле такие слухи распространяли путешественники, которые были поражены размерами этих пернатых.

Острова подобны клеткам — животные или растения не могут просто взять и перепрыгнуть в другое место обитания. Поэтому иногда они остаются изолированными от внешнего мира. Будь это прихоть эволюции или вмешательство человека, на Земле по-прежнему остаются острова, населённые единственным или доминирующим видом животных.

Небольшой остров Окуносима, находящийся во Внутреннем Японском море, очень популярен среди туристов, так как его единственными обитателями являются дикие кролики, которые совсем не боятся людей. В 20 веке на Окуносиме располагался завод по производству химического оружия и место его нахождения было настолько секретным, что остров был удалён с карт.

По одной из версий, во время кролики на этом острове использовались для испытания химического оружия, а после прекращения программы были отпущены на волю. По другой версии, группа школьников выпустила на остров несколько кроликов, которые затем расплодились и заняли всю территорию Окуносимы. Посещающие остров туристы привозят корм для кроликов и даже оставляют им воду, так как вода на Окуносиме загрязнена фабрикой.

В 1970-х годах учёные из нью-йоркского центра исследования крови открыли в Либерии лабораторию по изучению вирусов. Медицинский исследовательский центр под названием «Центр крови Нью-Йорка» искал вакцину он нескольких болезней, поэтому в роли испытуемых были использованы дикие шимпанзе, так как человеческая ДНК на 99% совпадает с ДНК приматов.

В 2005 году исследовательское учреждение было закрыто и оставшиеся шимпанзе были выпущены на волю. Так как «Центр крови Нью-Йорка» находился на острове извилистой реки, а в силу того, что шимпанзе не умеют плавать, приматы так и остались отрезанными от внешнего мира. Когда проект закрыли, его директор обещал в дальнейшем поддерживать заражённых вирусами животных, но этого не случилось. Теперь поддержку брошенным шимпанзе оказывают местные жители и благотворительные организации.

Более известный как «Пляж свиней» (Pig Beach) — это необитаемый пляж, представляющий собой косу песка в районе Эксума, входящего в состав Багамских островов. Здесь живут дикие свиньи, которые совершенно не боятся людей. Они могут без страха подплыть к туристической лодке, чтобы выпросить какое-нибудь угощение. Единого мнения, как свинки попали в это место, нет. Некоторые считают, что животные оказались на пляже после давнего кораблекрушения. Сегодня у свинок нет причин для беспокойства — они стали достопримечательностью этого места, и никто не покушается на их жизнь.

Названием «Крысий остров» (Rat Island), находящийся в составе Алеутских островов на Аляске, обязан морякам японского судна, попавшим в кораблекрушение в конце 1700-х годов. Необитаемый остров моментально был колонизирован корабельными крысами — животные быстро приступили к разрушению местной экосистемы, поедая яйца птиц, живших на острове. В 2007 году службы забили тревогу, после чего в 2008 году на остров в течение недели начали сбрасывать крысиный яд. В следующем году остров был признан очищенным от грызунов, что позволило некоторым видам птиц вернуться обратно в своё место гнездования.

Строго говоря, в Японии есть несколько островов, где кошек больше, чем людей. Одним из таких является знаменитый остров Тасиро, известный в народе как «Остров кошек».

Давным-давно в этом месте было налажено шёлковое производство, но в один момент производству начали угрожать мыши, так как они уничтожали шелкопрядам, играющим важную роль в производстве шёлка. Недолго думая, местные жители начали содержать кошек, которые в свою очередь не давали разрастись популяции грызунов. Со временем молодое поколение начало покидать Тасиро, и сейчас на острове проживает около 100 местных жителей. Многочисленная же популяция кошек никуда не делась, а, напротив, продолжает процветать.

Остров Рождества — это небольшой обитаемый островок в Индийском океане, где самым известным жителем острова является красный земляной краб (Gecarcoidea natalis). Этот вид ракообразных обитает только на острове Рождества и его популяция в несколько миллионов раз превышает численность местного населения. Ежегодно, во время брачного периода земляных крабов, проходящего примерно с середины октября по январь, более 100 миллионов особей этого вида отправляются в многодневное путешествие из дождевых лесов к берегам Индийского океана. Множество красных земляных крабов движутся к побережью для того, чтобы отметать икру. Это событие привлекает множество туристов, экологов и исследователей.

Чтобы обезопасить крабов, вдоль дорог сооружаются специальные ограждения, а также специальные . В пик миграции перекрывают определённые дороги и устанавливают знаки, которые оповещают о миграции.

Остров Кеймада-Гранди, известный также как «Остров змей», находится в Атлантическом океане в 35 километрах от берегов Бразилии. Кеймада-Гранди является местом обитания одной из опаснейших мира - островного ботропса.

Яд этой змеи практически моментально вызывает омертвение тканей, разрушение крови, острую почечную недостаточность и внутренние кровотечения. По этой причине власти страны запрещают посещение острова, который включен в список самых опасных мест Земли. И всё же, несмотря на запрет, Кеймада-Гранди популярен у туристов: на сам остров, конечно, не попасть, но гиды подвозят туристов на лодках на безопасное, максимально близкое расстояние от каменистого берега. С этого расстояния желающие могут увидеть клубки змей, свисающих с деревьев и покрывающих прибрежные камни.

ПОЛОЖЕНИЕ

об областном командном экологическом турнире

"Машина времени"

1. Цель и задачи

Цель – привлечение обучающихся к исследовательской деятельности в области экологии.

– воспитание бережного и гуманного отношения к природе;

– формирование у обучающихся умения логически мыслить, анализировать и решать экологические проблемы;

– формирование экологической грамотности.

2. Участники Турнира

В Турнире принимают участие команды обучающихся образовательных организаций муниципальных районов и городских округов Нижегородской области. Количество участников команды – 6 человек. Возраст участников от 14 до 18 лет.

3. Содержание Турнира

Команды представляют решения экологических заданий в виде трех презентаций. Титульный лист каждой презентации должен содержать: фамилии, имена, отчества и даты рождения всех авторов, фамилию, имя и отчество руководителя команды, полное название и адрес образовательной организации, контактный телефон, e-mail.

Технические требования к презентации: количество слайдов 10-15, формат файла - .ppt или.pptx; наличие медиафайлов (аудио-, видео-) и гиперссылок. Исполняемый файл должен работать в среде операционной системы Windows XP.

Задания для Турнира:

1. "Ковчег". В 2526 году в галактике "М13" обнаружена звездная система, в которой одна из планет оказалась по большинству параметров очень похожей на Землю, но на ней полностью отсутствовали какие-либо признаки жизни. Было принято решение о колонизации этой планеты. Люди могут снарядить для этой миссии всего один корабль, количество мест на котором сильно ограничено. Вам необходимо составить минимальный перечень видов живых существ, которые будут перевезены на планету. Какими соображениями Вы будете руководствоваться? Достаточно ли будет этих видов для создания биосферы на осваиваемой планете?
2. "Царство Аида". Для животных - роглобионтов пещеры являются постоянной средой обитания. Какие экологические и физиологические адаптации необходимы позвоночному животному, чтобы cтать постоянным жителем пещер? Предположите, представители какого отряда позвоночных, ныне не живущие в пещерах, с наибольшей вероятностью могли бы стать троглобионтами и укажите признаки, которые позволят им перейти к такому образу жизни.

3. "Алиса на острове". У видов животных, оказавшихся изолированными на островах, в ходе эволюции часто происходят изменения размера тела, причем как в сторону увеличения (гигантский мальтийский лебедь), так и в сторону уменьшения (карликовый мальтийский слон). Какие факторы позволяют предсказать, вырастет ли организм в ходе такой эволюции или уменьшится? Какие еще наземные и водные биотопы демонстрируют аналогичный эволюционный эффект? Почему этот эффект чаще всего распространяется на животных, а не на другие живые организмы?

4. Порядок и сроки проведения Турнира

4.1. Турнир проводится в два этапа:

Отборочный;

4.2. Сроки проведения Турнира:

I этап (отборочный ): февраль 2018 года. Проходит в ГБУДО ЦРТДиЮ НО.

Для участия в Турнире оргкомитет, созданный органом, осуществляющим управление в сфере образования муниципального района и городского округа, в срок до 1 марта 2018 года направляет на электронную почту Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. (ГБУДО ЦРТДиЮ НО, отдел экологического образования и воспитания) заявку (Приложение 1), согласие на обработку персональных данных несовершеннолетнего (Приложение 2), согласие на некоммерческое использование конкурсных работ(Приложение 3)и презентации команд.

По итогам экспертной оценки содержания презентаций формируется состав участников II этапа из 9 команд. В срок до 28 марта 2018 года в адрес образовательных организаций, команды которых прошли отборочный этап, направляется приглашение для участия во II этапе Турнира.

4.3. Финал Турнира проводится в трех раундах:

Первая команда представляет решение одного экологического задания в виде краткого иллюстрированного доклада (время доклада 5-7 минут);

Вторая команда выполняет роль оппонента (подвергает критической оценке полноту, правильность и обоснованность представленного решения команды-соперницы);

Третья команда, выполняет роль рецензента (наблюдает за ходом обсуждения и делает заключение о том, насколько полно две другие команды справились со своими ролями).

В следующих раундах команды меняются ролями и разыгрывают следующие задания.

Руководит действиями команды капитан.

Все действия участников команды оценивает жюри.

5. Подведение итогов и награждение

По итогам Турнира награждаются:

В финале дипломами команда - победитель (1 место), команды - призеры (2 и 3 места).

Все команды сертификатом участия.

___________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

к положению об областном

командном экологическом турнире

"Машина времени"

Заявка

на участие в областном командном экологическом турнире "Машина времени "

(орган, осуществляющий управление с сфере образования муниципального района, городского округа)

Лицо, ответственное за организацию и проведение областного командного экологического турнира "Машина времени" в муниципальном районе/городском округе (Ф.И.О., должность, контактный телефон),________________________________________________________________________________________________________________________

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

к положению об областном командном экологическом

турнире "Машина времени"

Согласие на обработку персональных данных несовершеннолетнего

Я,________________________________________________________________,

(фамилия, имя, отчество - мать, отец, опекун и т.д.)

проживающий (ая) по адресу________________________________________

место регистрации _________________________________________________

наименование документа, удостоверяющего личность: _____________, серия ________ номер______________ выдан _______________________________

дата выдачи _____________, выражаю свое согласие на обработку персональных данных _____________________________________________,

(фамилия, имя, отчество, дата рождения несовершеннолетнего), чьим законным представителем я являюсь, а также моих следующих персональных данных: фамилия, имя, отчество, год, месяц, дата, место рождения, адрес регистрации, паспортные данные (далее - персональные данные) ГБУ ДО "Центр развития творчества детей и юношества Нижегородской области" (далее – Центр), для оформления всех необходимых документов, требующихся в процессе проведения областного командного экологического турнира "Машина времени" (далее - Турнир), а также последующих мероприятий, сопряженных с Турниром с учетом действующего законодательства.

Я оставляю за собой право в случае неправомерного использования предоставленных моих и персональных данных личности, официальным представителем которой я являюсь, согласие отозвать, предоставив в адрес Центра письменное заявление.

Со времён Дарвина известна закономерность «правило островов»: если животных поселить на изолированном острове, они со временем сменят размеры — большие станут маленькими и наоборот. А недавно выяснилось, что если морское существо «отправить» на ПМЖ поглубже, то будет тот же самый эффект.

Про возможность такого немного странного хода эволюции биологи хорошо знают. Например, мамонты на Нормандских островах, отделённые от остального мира, развились в совершенно новый вид, ставший таким «миниатюрным», что вес его особей составлял всего одну десятую от веса их сородичей на материке.

Есть и противоположный случай – землеройки на некоторых Карибских островах. Со временем эти крошечные грызуны развились в тридцатисантиметровых «монстров».

Все эти примеры подтверждают: да, на островах большие существа уменьшаются, а маленькие растут.

В последние десятилетия такую тенденцию называют в биологии островным правилом. Беда только в том, что учёные считают вопрос о применимости этого правила спорным, как и о его основаниях.

На этом рисунке схематично показано, как на острове меняются животные после изоляции: крупные (например, слоны) уменьшаются, а мелкие (скажем, землеройки) становятся больше (иллюстрация MBARI).

К примеру, причиной уменьшения может быть борьба за существование, которую начинают вести животные в условиях недостатка пищи и территории. С другой стороны, и увеличение габаритов может оказаться преимуществом, особенно если на острове проживают хищники, меньшие по размерам.

Понятно, что подобные факторы оказывают влияние на эволюцию, но как именно, и каким должно быть их сочетание – это отдельный непростой вопрос.

Но, похоже, что дело не только в межвидовой борьбе. Так, сотрудник научно-исследовательского института бассейна Монтерей (Monterey Bay Aquarium Research Institute — MBARI) Крэг Макклейн (Craig R. McClain) предположил, что схожая тенденция может существовать и в других отграниченных от окружающего мира местах, в частности, глубоко под водой.

Эта иллюстрация демонстрирует, как «островное правило» подчиняет себе глубоководных и мелководных улиток. На глубине крупные эволюционируют в маленькие, и наоборот. Практически то же самое, что и со слонами и мышами (иллюстрация MBARI).

На проходящем в эти дни симпозиуме по глубоководной биологии (11th International Deep-Sea Biology Symposium) он представил результаты своего исследования (PDF-документ, 156 килобайт), в котором применил островное правило к подводным улиткам.

Будучи морским биологом, Макклейн заинтересовался вопросом, почему глубоководные жители эволюционируют в виды, которые существенно отличаются по размерам в ту или иную сторону от своих мелководных родственников. Но научная литература не проливала свет на загадку, а предлагаемые теории противоречили друг другу. Пришлось разбираться самостоятельно.

Вот Крэг и пришёл к гипотезе, что механизм может быть таким же, как в случае с островами, ведь морские жители периодически «захватывают» глубины (как это делают животные, «колонизирующие» острова).

В правой части этой фотографии три панциря средних мелководных улиток. Три едва заметные точки у верхнего конца линейки — панцири глубоководных улиток-родственников (фото Craig McClain).

Чтобы проверить правильность своей идеи, Макклейн вместе с коллегами решили сравнить размеры водных улиток, обитающих у поверхности и на дне.

Подошли к делу они, надо сразу сказать, чрезвычайно добросовестно. Чтобы получить статистически достоверные данные, они проанализировали данные о тысячах улиток Атлантического океана, используя специально созданную для этого базу данных. И разные статистические методы, которые применяли исследователи, привели к одинаковым результатам.

Выяснилось, что если мелководные улитки были размером менее 12 миллиметров, то они, в основном, имели более крупных глубоководных родственников; если же они были больше 20, то их подводные родичи были маленькими. Как полагает Макклейн, «эти улитки эволюционировали так, чтобы их размер был компромиссным по отношению к разным давлениям».

Доктор Крэг Макклейн: «Одна из проблем наших исследований в том, что мы не можем проводить эксперименты. Поэтому всё, что нам остаётся – собирать как можно больше данных» (фото с сайта mbari.org).

В целом, гипотеза подтвердилась – улитки глубоко под водой адаптируются по такому же принципу, как и животные на островах. Но теория Макклейна ничего не говорит об особенностях отдельных видов, попадающих в такую изоляцию. Кроме того, очевидно, далеко не всё, применимое для водных жителей, подходит для сухопутных животных.