Мировой океан довел водоросли до однообразия

Изоляция решает все?

Ученые всегда считали, что законы эволюции едины для всех – для растений, животных, бактерий, вирусов, грибов. Ведь как гласит классическая теория, видообразование происходит во многом благодаря географической изоляции. Это означает, что попав в изоляцию, виды долго живут независимой и самостоятельной жизнью. Они постепенно адаптируются к определенным условиям и, значит, эволюционируют. Другое важное следствие этого утверждения – родственные виды не могут жить далеко друг от друга. Это классическая дарвиновская теория. Но современник Дарвина, немецкий биолог и медик Курт Поликарп Йоахим Шпренгель считал, что «все, что меньше 1 мм, распространено повсюду». Эти слова, прозвучавшие 200 лет назад, оказались на удивление актуальными и сейчас.

Доктор Педро Серменьо (P. Cermeño) из университета города Виго (Испания) и доктор Паул Фалковски (P.G. Falkowski) из университета Ратгерса (Нью-Брансвик, США) показали на примере микроскопических диатомовых водорослей, что у микромира свои законы эволюции -- для них не существует никаких барьеров и географической изоляции.

Ископамые диатомеи

Ученые изучали ископаемые остатки диатомей, воспользовавшись базой данных программы глубоководного бурения (Deep Sea Drilling Project and Ocean Drilling Program). Керны с остатками водорослей отбирались в Северной Атлантике, Тихом, Южном и Северном Ледовитом океане. Под пристальным наблюдением доктора Серменьо и его коллеги оказались 307 видов диатомей, живших в разное время -- начиная с раннего плейстоцена (1,5 млн лет назад) и до наших дней.

Водоросли-консерваторы

Перед учеными стояли две задачи. Во-первых, изучить филогенетическую линию диатомей за этот период, то есть посмотреть, как шло видообразование этой группы. А во-вторых, выяснить, насколько состав сообществ диатомовых водорослей отличается в разных океанах.

Оказалось, что за 1,5 миллиона лет диатомеи практически никак не изменились. Несмотря на всю нестабильность климата этого периода – череду потеплений и похолоданий – диатомовые водоросли как будто остановились в развитии: эволюция их практически не затронула. «Многие виды диатомовых водорослей очень похожи внешне, а с другой стороны, генетически они различаются. На это как-то не обращали внимания раньше, а это очень важно. Мы считаем, что это связано прежде всего с отсутствием барьеров, препятствующих распространению диатомей», – считают авторы работы. Ведь без географической изоляции морфологические различия просто не успели сформироваться.

Кругосветное плавание

Одни и те же виды ученые обнаружили в Тихом, Южном и Атлантическом океане. Причем видовой состав сообществ в этих разных океанах совпадал на 97%. Это значит, что диатомеи могут свободно перемещаться практически по всему Мировому океану. Скорее всего, считает доктор Серменьо, диатомеи из Тихого океана попадают в течения около Индонезии, потом их подхватывает поток около мыса Игольного, а затем уже они оказываются в Атлантике, где двигаются на север. Кроме того, доктор Серменьо не исключает того, что диатомеи из Тихого океана попадают в поток Антарктического циркумполярного течения и оказываются в Южном океане. Или из Тихого океана через Северный Ледовитый океан плывут в Арктику.

Более подробно о результатах работы ученых можно прочитать в журнале Science. Однако прежде чем соглашаться с выводами биологов, стоит вспомнить основной постулат дарвиновской теории -- про изоляцию. Ведь если течения перемещают водоросли по всей Земле, то ни о какой изоляции речи идти не может. Скорее, можно говорить о наборе универсальных приспособлений, которые со временем распространяются на водоросли всей планеты.