Эволюция в действии: Африканские слоны потеряли бивни

Шейн Кэмпбелл-Стейтон, биолог-эволюционист из Принстонского университета, провела большую часть своей карьеры, исследуя ящериц. Но однажды она просматривала YouTube и наткнулась на видео об африканских слонах. В нем описана странная тенденция: у многих слонов женского пола в национальном парке Горонгоса в Мозамбике отсутствуют клыки.

Это было необычно, поскольку обычно только 2 процента африканских слонов женского пола не имеют бивней. Заинтригованная, Стейтон-Кэмпбелл обратилась к коллегам, исследовавшим слонов, но обнаружила, что никто не исследовал тайну.

Но биолог из Принстона Роберт Прингл пригласил его в парк, чтобы самому изучить это явление.

“Мне потребовалось 1,5 секунды, чтобы сказать: “Да, я обязательно это сделаю“, - сказала Стейтон-Кэмпбелл.

Через семь месяцев после просмотра этого видео она оказалась в вертолете, считая слонов. Сравнив нынешнюю популяцию с историческими видеозаписями из парка Горонгоса, она и Прингл пришли к тревожному выводу: количество самок без бивней резко увеличилось примерно за три десятилетия.

С 1977 по 2004 год доля самок без бивней подскочила с 18,5 до 33 процентов.

Результаты их исследования были опубликованы в четверг в журнале Science.

Новое исследование утверждает, что тенденция к отказу от бивней не случайна.

Мозамбик вступил в кровавую гражданскую войну в 1977 году. Армии с обеих сторон охотились на африканских слонов ради их бивней, продавая слоновую кость для финансирования военных действий в течение 15 лет. К 1992 году популяция слонов в Горонгосе сократилась более чем на 90 процентов.

Во время войны количество самок без бивней в парке увеличилось почти втрое, до такой степени, что у каждой второй самки не было бивней.

Учитывая, что браконьеры охотились на слонов с бивнями, было логично, что у редких собратьев этих животных без бивней было больше шансов на выживание.

Это преимущество сохранялось даже после окончания гражданской войны, хотя доля рожденных самок без бивней несколько снизилась. В период с 1995 по 2004 год каждая третья самка, родившаяся в парке, не имела бивней, по сравнению с примерно каждой пятой рожденной до войны.

По подсчетам исследователей, в период с 1972 по 2000 год на каждую самку с бивнями выжило пять самок без бивней.

Это подсказало группе Кэмпбелл-Стейтон, что браконьерство привело к быстрой эволюции.

“Чрезвычайно, крайне маловероятно получить такой масштаб изменений только по чистой случайности“, - сказала она.

Однако исследователи были озадачены тем, почему отсутствие бивней - это черта, характерная только для женщин.

Даже в районах с большой популяцией африканских слонов за пределами парка Горонгоса встречаются только отдельные анекдоты о самцах без бивней. Эта закономерность предполагает генетическое происхождение отсутствия бивней, которое связано с полом слона.

После секвенирования геномов самок с клыками и без бивней в парке исследователи определили доминантный ген, который может быть ответственным за отсутствие бивней, под названием AMELX.

AMELX передается от матери к потомству по Х-хромосоме, и у людей тоже есть этот ген. По словам Кэмпбелл-Стейтон, у людей нарушение этого гена вызывает ломкость зубов и уменьшает рост зубов у женщин. Но если мужчина наследует нарушенный ген AMELX на своей Х-хромосоме, он обычно умирает.

Авторы исследования считают, что то же самое может быть и с африканскими слонами: если самец слона наследует нарушенный ген AMELX, он умирает; но мутировавший ген приведет только к отсутствию бивней у самки слона.

По словам Кэмпбелл-Стейтон, отсутствие бивней может показаться некритической проблемой, но эта тенденция может повлиять на целые экосистемы африканских слонов.

“Бивни - это многоцелевой инструмент для снятия коры с деревьев, выкапывания ценных минералов или обнаружения подземных источников воды“, - сказал он. “Если у вас нет бивней, ваше поведение меняется - вы больше не толкаете деревья, потому что не можете срезать их кору“.

Другие животные в африканской саванне зависят от поведения слонов. Когда слоны толкают деревья, это создает новое пространство для других пастбищных растений, которые, в свою очередь, создают среду обитания для других видов. Уменьшение количества слонов с клыками препятствует этому процессу.

“Это пример того, как человеческая деятельность меняет эволюционную траекторию видов по всему древу жизни“, - сказала Кэмпбелл-Стейтон, добавив: “Люди - это самое влиятельное эволюционное давление в истории, помимо пяти основных событий массового вымирания“.

Хотя гражданская война в Мозамбике давно закончилась, может потребоваться столетие, чтобы доля женщин без бивней вернулась к довоенному уровню.

“Вероятно, потребуется пять, шесть или семь поколений, чтобы вернуться к 2 процентам, которые можно было бы ожидать в отсутствие давления со стороны браконьерства“, - сказал Кэмпбелл-Стейтон.

Это, конечно, намного дольше, чем одно поколение, которое “все испортило“, - добавил он.

Напомним, ранее сообщалось, что люди начали развиваться быстрее, чем когда-либо.

Источник