Со времен Чарльза Дарвина биологи-эволюционисты считали, что большинство новых видов образуется потому, что они приспосабливаются к различным условиям окружающей среды, но новое исследование Университета Торонто свидетельствует об обратном.

Исследование, опубликованное в журнале Science, проливает свет на то, что исследователи назвали "слепым пятном" в нашем понимании причин образования новых видов.

"Мы обнаружили, что виды на самом деле последовательно приспосабливаются к сходному давлению окружающей среды", - говорит Шон Андерсон, который в соавторстве с профессором Джейсоном Вейром защитил докторскую диссертацию в Университете Торонто в Скарборо. "Они проходят классическую дарвиновскую адаптацию, но делают это не в совершенно разных условиях".

Хотя общепризнано, что популяции должны быть физически разделены, чтобы начать эволюционировать в новые виды, исследователи говорят, что то, что происходит во время этой изоляции, остается неясным. В течение десятилетий преобладающей теорией было экологическое видообразование - группы эволюционируют, потому что мигрируют в другую среду и испытывают давление, с которым не сталкиваются остальные виды, будь то новые источники пищи или хищники. Эти особенности окружающей среды, называемые дивергентной адаптацией, приводят к естественному отбору, в результате которого формируется новый вид. Одним из примеров являются дарвиновские зяблики, которые разработали клювы, лучше приспособленные для семян, чем для насекомых.

Но также часто встречаются виды, которые эволюционировали до такой степени, что больше не могут размножаться со своими ближайшими родственниками, но при этом имеют большинство общих черт со своими собратьями. Это натолкнуло исследователей на мысль, что среда, в которой происходила эволюция, хотя и географически удаленная, могла быть не такой уж и разной. Это устоявшееся, но менее принятое объяснение известно как параллельная адаптация.

"Идеи дивергентной адаптации в значительной степени доминировали при изучении модельных организмов - видов, имеющих большие экологические различия", - говорит Андерсон. "Мы хотели посмотреть, какие закономерности можно обнаружить, изучив как можно больше видов".

Исследователи использовали самый большой и широкий набор данных о расходящихся признаках, обнаруженных у видов и их ближайших родственников, так называемых сестринских пар, который когда-либо собирался. Они также создали статистическую модель, которая впервые позволяет оценить, развивался ли вид в условиях параллельной или дивергентной адаптации. Почти 3000 родственных пар птиц, млекопитающих и земноводных показали, что в подавляющем большинстве случаев виды развивались под сходным крупномасштабным давлением окружающей среды.

"Мы обнаружили действительно последовательную картину, когда параллельная адаптация кажется доминирующей - и неважно, какие признаки вы рассматриваете, она одинакова практически в каждой группе пар видов", - говорит Андерсон, которая сейчас завершает постдокторское исследование в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл. "Мы были удивлены тем, насколько последовательной была эта подпись".

Андерсон говорит, что в некоторых случаях виды могут развивать схожие черты, претерпевая при этом изменения на генетическом уровне. Это может привести к тому, что они станут разными видами.

"Часто это не просто одно давление - виды сталкиваются с целым набором схожих давлений", - говорит Андерсон. "И внешняя среда - не единственное, что может бросить вызов виду. Его собственный геном может сделать это, создавая такие вещи, как эгоистичные генетические элементы".

Результаты могут иметь далеко идущие последствия, поскольку теории о причинах эволюции видов помогают биологам делать выводы о биоразнообразии. Если большинство видов эволюционирует в условиях дивергентной адаптации, то для создания биоразнообразия необходимы разнообразные среды обитания с различными ресурсами и проблемами. Но если это параллельная адаптация, то биоразнообразие зависит от географического расстояния и времени, отделенного друг от друга.

"Я надеюсь, что это повлияет на то, что люди не будут считать, что дивергентная адаптация обязательно приводит к видообразованию", - говорит Андерсон. "Эти результаты могут также изменить наш взгляд на то, как развивается биоразнообразие, и на факторы, которые мы считаем наиболее важными".