За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Когда люди слышат слово «эволюция», они обычно думают о динозаврах, древних временах и медленных физиологических изменениях, которые происходят за миллионы лет. Но современные ученые все чаще доказывают: деятельность человека так стремительно и необратимо меняет живую природу, что эволюционные изменения в животном мире случаются буквально за несколько поколений.
Приблизительно 30 лет назад атлантическая треска (Gadus morhua), обитающая в восточной части Балтийского моря, была символом богатства Балтики. Рыбаки вылавливали из воды настоящих исполинов. Однако ситуация относительно быстро изменилась. Произошло резкое сокращение в популяции доли крупных особей, что вынудило местные власти ввести полный запрет на промысел.
Ученые объясняли это просто: с помощью рыболовных тралов рыбаки выловили всех крупных особей, достигших промыслового размера. В море остался лишь быстро размножающийся молодняк.
Но эта гипотеза не объясняла, почему новое поколение рыб не вырастает до таких же размеров, как их предшественники, даже после строгого запрета на промысел.
Международная команда ученых во главе с морским экологом Торстеном Ройшем из Центра океанических исследований GEOMAR имени Гельмгольца в Киле (Германия) решила докопаться до генетических корней проблемы балтийской трески. Ключевыми «уликами» стали отолиты — крошечные костные структуры, расположенные во внутреннем ухе большинства рыб. Отолиты растут на протяжении всей жизни рыбы и образуют своего рода годовые кольца, подобно древесным. Изучая эти кольца, ученые могут оценить возраст и скорость роста особи.
Исследователи применили инновационный химический метод для анализа отолитов трески, выловленной в период с 1996 по 2019 год — с начала интенсивного промысла до его фактического прекращения. Выяснилось, что рыба, пойманная в конце этого периода, оказалась не просто мельче предшественников. Она росла значительно медленнее. Средняя длина трески за этот период сократилась на 48 процентов. Но главное открытие ждало впереди.
Ученые извлекли и секвенировали ДНК из каждого образца. Это была ювелирная работа, особенно для старых отолитов, десятилетиями хранившихся в бумажных пакетах при комнатной температуре.
Сравнив образцы за два десятилетия, Ройш и его коллеги нашли изменения в генах, отвечающих за скорость роста. Эти изменения происходили не случайно, а направленно. Появился явный сигнал естественного отбора.
Медленнорастущие особи, которые оставались мелкими и потому чаще избегали рыболовных тралов, получили решающее преимущество. Они дольше жили и оставляли больше потомства, их гены, отвечающие за небольшой размер, стали доминировать в популяции. То есть треска изменилась не потому, что крупных рыб выловили, а потому что теперь в природе вообще не появляются крупные особи.
Это объясняет, почему даже спустя шесть лет после полного запрета на вылов в Балтийском море по-прежнему не видно крупной трески.
«Охота и рыболовство — самый сильный эволюционный фактор в природе. И изменения, которые запускает человек, происходят гораздо быстрее, чем принято считать», — пояснил Ройш.
Отметим, потепление вод Балтики может способствовать уменьшению размеров рыбы. Однако атлантическая треска уменьшилась слишком сильно, почти в два раза, потеплением этот феномен объяснить нельзя. Главный двигатель изменений, по мнению авторов научной работы, — человек с его рыбными сетями.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.