Ночью в Аппалачах луч фары Закари Грэма освещает сотни раков, пробирающихся сквозь грязь. Маленькие, ослепительно синие ракообразные являются коренными жителями этих гор и селятся в сотнях подземных нор, из которых они появляются только под покровом темноты. Они и другие роющие раки, которые бывают самых разных интенсивных синих, оранжевых, фиолетовых и красных оттенков, представляют собой эволюционную загадку: почему эволюционируют такие яркие цвета, если их никто не видит?
В исследовании, опубликованном в Proceedings of the Royal Society B, Грэм, эколог из Университета Вест-Либерти, и его коллеги предполагают, что красочные оттенки раков эволюционировали не для какой-то определенной цели — например, для привлечения партнеров или предупреждения хищников, — а чисто случайно.
«В науке очень сложно показать, что что-то не происходит», — говорит Тим Каро, эволюционный эколог из Университета Бристоля, который не принимал участия в новой работе. Тот факт, что Грэм и его команда смогли показать, что яркая окраска раков, возможно, не развилась как адаптивная реакция, «довольно крут», — говорит Каро.
Биологи-эволюционисты обычно полагают, что ярко окрашенные животные развили такую яркость не просто так. Например, птицы используют различные оттенки, чтобы продемонстрировать свою пригодность потенциальным партнерам, а лягушки-дротики используют яркую окраску и узоры, чтобы отпугивать хищников.
Грэм и его команда задались вопросом, относится ли это и к ракам. Некоторые раки проводят большую часть времени, плавая в открытых водах рек, тогда как другие зарываются в ил и выходят только ночью. Но могли ли эти предпочтения в отношении среды обитания сформировать окраску раков?
Чтобы выяснить это, исследователи изучили существующие данные по 400 из 700 известных видов раков в Южной Америке, Австралии, Европе и Северной Америке. После классификации ракообразных по цвету и среде обитания, исследователи составили карту того, как виды и их предки связаны друг с другом, построив генеалогическое древо раков.
Они обнаружили, что ярко окрашенные раки с синими, оранжевыми, фиолетовыми и красными оттенками в основном живут в норах под землей, тогда как раки с коричневыми, коричневыми и более непрозрачными цветами живут под водой. Так почему же роющие раки эволюционировали, чтобы иметь такие яркие цвета, если они проводят свою жизнь, окутанные темнотой и защищенные от типичных хищников, таких как еноты и птицы?
Возможно, их предки случайно развили такую красочность, и просто не было веской причины для ее изменения, предполагает Грэм. Тот факт, что эти раки склонны размножаться внутри своих нор со своими родственниками, поможет этой черте сохраняться из поколения в поколение.
В поддержку этой гипотезы анализ исследователей также показал, что яркие цвета раков эволюционировали независимо более 50 раз за последние 260 миллионов лет, а это означает, что некоторые раки с более тусклой окраской развили способность быть синими, красными или оранжевыми.
«Не каждая существующая черта является адаптивной», — говорит Грэм. «Если бы мы были идеально адаптированы к нашей среде, мы бы никогда не заражались, мы бы никогда не болели, мы бы никогда не умирали. Но эволюция работает не так, потому что некоторые черты существуют, несмотря на то, что не имеют очевидного применения».
Исследователи говорят, что цвета раков с более тусклыми оттенками, которые живут под водой, действительно могут быть адаптивной реакцией на маскировку от хищников. В отличие от роющих раков, которые живут на глубине 1 или 2 метра в руслах рек , водные раки в основном живут под мелкими камнями в реках, что делает их легкой добычей для рыб всех размеров.
Но ученые пока еще мало знают о поведении обоих видов раков и о том, как они взаимодействуют друг с другом. Для Каро необходимым следующим шагом является изучение того, как эти существа видят цвета, и влияет ли это на их поведение, что может подкрепить выводы нового исследования.
Идея о том, что цвета появляются случайно и без какой-либо цели, «противоречит тому, чему нас учили», говорит Закари Лоуман, коллега-эколог из West Liberty, который не принимал участия в новом исследовании.
Лоуман надеется, что неожиданные результаты исследования привлекут внимание защитников окружающей среды к региону Аппалачей. За последние годы добыча полезных ископаемых оставила после себя около 3900 квадратных километров обезлесенных земель, включая среду обитания раков. Проливая свет на угрозу этим красочным ракообразным, можно мотивировать людей защищать их и их среду обитания, говорит он.
