1964 metais Aliaską supurtęs 9,2 balo žemės drebėjimas buvo toks galingas, kad kai kur pakėlė pakrantę ir jūros dugną keliais metrais. Dalis vietovių per trumpą laiką tapo sausuma, o atskiruose ruožuose pakilimas siekė net apie 11 metrų.
Geologų vertinimu, prie Montague salos vietomis fiksuotas maždaug 3,7–4,3 metro dugno pakilimas. Tai reiškė, kad sūrus vanduo, dar visai neseniai buvęs vandenyno dalimi, jau kitą rytą atsidūrė aukščiau potvynio linijos.
Šie nauji vandens telkiniai ilgainiui ėmė gėlintis nuo lietaus ir tirpsmo vandens, todėl susiformavo tvenkiniai, labiau panašūs į gėlavandenes buveines. Į dalį jų pateko ir žuvys, kurios staiga atsidūrė visai kitokiomis sąlygomis nei atviroje jūroje.
Kaip kito žuvys naujuose tvenkiniuose
Tyrėjų dėmesį patraukė trydyglės dyglės, nedidelės žuvys, paplitusios šiauriniuose vandenyse ir žinomos dėl šoninių kaulinių plokštelių. Naujuose tvenkiniuose sumažėjo plėšrūnų, neliko druskingumo, o žiemą vandens paviršių ilgam padengdavo ledas.
Praėjus maždaug 50 metų po drebėjimo, mokslininkų komanda, vadovaujama Emily Lescak, nuvyko į sunkiai pasiekiamas salas patikrinti, kas nutiko šioms populiacijoms. Buvo surinkta daugiau kaip 1 000 individų mėginių ir palyginti daugiau nei 130 000 DNR skirtumų.
Analizė parodė, kad tvenkiniuose gyvenančios žuvys iš tiesų kilo iš vietinių jūrinių dyglių, tačiau per palyginti trumpą laiką smarkiai nutolo nuo protėvių. Mokslininkai teigė, kad jų pokyčių mastas priartėjo prie skirtumų, kuriuos gėlavandenės populiacijos sukaupė per tūkstančius metų po ledynų atsitraukimo.
Genai ir aplinka: kodėl pokyčiai tokie greiti
Tyrimuose aprašyta, kad pasikeitė žuvų kūno forma, akių dydis, spalva, kaulų proporcijos ir apsauginis šarvas. Ypač išryškėjo šoninių plokštelių mažėjimas, siejamas su vienu genu, dažnai minimų šios rūšies evoliucijos tyrimuose.
Mokslininkai aiškino, kad kai kuriais atvejais pokyčius lemia ne paties geno „perrašymas“, o nedidelės reguliacinės DNR dalies kaita. Tokie genetiniai „jungikliai“ nurodo, kur ir kada genas turi būti aktyvus, todėl prisitaikymas gali vykti greičiau, nei būtų tikėtasi vien iš atsitiktinių mutacijų kaupimosi.
Pažymima, kad variantai, susiję su mažesniu plokštelių skaičiumi, jūrinėse populiacijose egzistuoja retai, tačiau tam tikromis sąlygomis jie gali tapti pranašumu. Kai aplinka staiga pasikeičia, atranka gali sparčiai „iškelti“ jau egzistuojančius genetinius variantus.
Kodėl ši istorija svarbi šiandien
Aliaskos pavyzdys tapo viena aiškiausių realaus laiko evoliucijos iliustracijų, kai geologinis įvykis sukuria naujas buveines ir per kelias dešimtis metų išryškėja apčiuopiami biologiniai pokyčiai. Tokie atvejai leidžia geriau suprasti, kaip rūšys prisitaiko prie staigių aplinkos lūžių.
Mokslininkams tai taip pat svarbu prognozuojant biologinės įvairovės reakcijas į šiandieninius pokyčius, kai buveines keičia ne tik gamtiniai kataklizmai, bet ir žmogaus veikla. Kuo tiksliau suprantami genetiniai mechanizmai, tuo geriau galima vertinti, kurios populiacijos turi daugiau galimybių prisitaikyti, o kurioms gresia nykimas.