Эволюция: Неопровержимые доказательства - [88]

Однако существуют две особые формы симпатрического видообразования, которые не только широко распространены среди растений, но и предоставляют нам уникальные случаи «видообразования в действии»: виды формируются у нас на глазах, в течение нашей жизни. Одна из этих форм – аллополиплоидное видообразование. Самое любопытное в нем то, что оно начинается не с изоляции популяций одного и того же вида, а с гибридизации двух разных видов, обитающих в одном и том же районе. Обычно оно требует, чтобы два разных вида были также наделены разным количеством или разными типами хромосом. Из-за этого различия у гибрида двух видов в ходе опыления не происходит полноценного образования пар хромосом, а потому гибрид получается стерильным. Однако если бы у этого гибрида существовала возможность удвоить каждую хромосому, то у каждой хромосомы была бы пара и гибрид с двойными хромосомами был бы фертилен. Кроме того, он был бы представителем нового вида, потому что, хотя он и оставался бы стерильным при спаривании с похожими гибридами, он не мог бы скрещиваться ни с одним из представителей родительского вида, потому что подобное спаривание дало бы стерильное потомство с нечетным количеством хромосом. На деле такие аллополиплоиды с «двойными хромосомами» регулярно появляются, порождая новые биологические виды{40}.

Полиплоидное видообразование не всегда требует гибридизации. Полиплоид способен появиться просто за счет удвоения всех хромосом у одного вида. Такой процесс называется аутополиплоидия. Он также приводит к появлению новых видов, потому что каждый аутополиплоид, спариваясь с другими аутополиплоидами, способен породить фертильных гибридов, но при спаривании с исходным родительским видом дает лишь стерильных гибридов{41}.

Чтобы получить любой из типов полиплоидного видообразования, нужно, чтобы в двух последовательных поколениях произошло редкое событие, а именно образование и слияние спермы и яиц с аномально высоким количеством хромосом. Вероятно, из-за этого вы могли решить, что подобное видообразование – редчайшая из редкостей. Но нет. Учитывая, что одно растение производит миллионы яйцеклеток и пыльцевых зерен, невероятное событие в итоге становится весьма вероятным. Оценки варьируют, однако было подсчитано, что в хорошо изученных районах мира практически четверть всех видов цветковых растений сформировалась путем полиплоидии. В то же время доля существующих видов, у которых где-то в родословной имелся случай полиплоидии, возможно, составляет около 70 %. Ясно, что это распространенный способ появления новых видов растений. Более того, полиплоидные виды обнаруживаются почти среди всех групп растений (примечательное исключение составляют деревья). Многие растения, употребляемые в пищу или в декоративных целях, представляют собой полиплоиды или стерильные гибриды, у которых был родитель-полиплоид. К таким растениям относятся пшеница, хлопок, капуста, хризантемы и бананы. Произошло это потому, что люди выявили гибриды в природе как обладателей полезных черт, полученных от обоих родительских, или намеренно вывели полиплоиды, чтобы получить искомую комбинацию генов. Иллюстрацией послужат два примера, с которыми вы часто встречаетесь в быту. У многих форм пшеницы шесть наборов хромосом, потому что она выведена нашими предками путем сложной серии скрещиваний, в которых участвовали три разных вида. Промышленные бананы, которые мы покупаем в магазине, представляют собой стерильные гибриды двух диких видов, и у этих гибридов два набора хромосом, по одному набору от каждого вида. Черные вкрапления внутри банана – это на самом деле абортированные яйцеклетки, которые не стали семенами, потому что нормального соединения хромосом в пары не произошло. Поскольку растение банан стерильно, то бананы приходится разводить из черенков.

Гораздо реже полиплоидия встречается у животных, лишь изредка ее случаи обнаруживаются у рыб, насекомых, червей и рептилий. Многие из этих форм размножаются бесполым путем, но есть одно млекопитающее, размножающееся половым путем и при этом полиплоидное: занятная равнинная вискачевая крыса из Аргентины. У нее 112 хромосом – самое большое количество, когда-либо наблюдавшееся у млекопитающего. Непонятно, почему животные-полиплоиды встречаются так редко. Возможно, это как-то связано с тем, что полиплоидия нарушает хромосомный механизм определения пола, или с неспособностью животных к самооплодотворению. В противоположность животным многие растения обладают этой способностью, что позволяет единственной новой особи- полиплоиду произвести много близкородственных особей, которые все окажутся представителями одного нового вида.

Полиплоидное видообразование отличается от других типов видообразования, потому что включает в себя изменения количества хромосом, а не изменения самих генов. Оно происходит значительно быстрее, чем «нормальное» географическое видообразование, поскольку новый полиплоидный вид способен появиться всего за два поколения. В масштабах геологического времени это почти что мгновенно. Такое явление дает нам беспрецедентную возможность увидеть, как новый вид появляется в режиме реального времени, удовлетворяя наше желание убедиться, как же происходит видообразование. Известно по меньшей мере пять новых видов растений, появившихся таким образом.