Иногда самые интересные эксперименты происходят не в лабораториях, а совершенно случайно. Более 150 лет назад несколько коров оказались на крошечном острове посреди Индийского океана: никто не собирался наблюдать за ними, изучать их поведение или проверять научные теории. Но спустя десятилетия именно эти животные заставили ученых пересмотреть некоторые представления о том, как работают изоляция, естественный отбор и эволюция.
История началась в 1871 году, когда фермер по фамилии Эртен оставил на острове Амстердам пять голов крупного рогатого скота. Этот вулканический остров площадью всего 54 квадратных километра находится в южной части Индийского океана и считается одним из самых удаленных мест на планете: здесь нет городов, деревень и постоянного населения. Есть только сильные ветры, суровый климат и почти полное отсутствие контактов с внешним миром.
На первый взгляд шансов на выживание у животных практически не было. Однако произошло обратное. Небольшое стадо не только адаптировалось к новым условиям, но и начало стремительно расти: через несколько поколений потомки пяти коров превратились в огромную популяцию, которая насчитывала тысячи животных (читайте также: Тест: первое животное, которое увидите на картинке, раскроет тайные черты вашего характера).
Удивительная история заинтересовала группу французских генетиков во главе с Матье Готье из Национального исследовательского института сельского хозяйства, питания и окружающей среды. Ученые решили выяснить, как стаду удалось выжить в полной изоляции и какие изменения произошли с ним за более чем столетие существования.
Для исследования специалисты проанализировали образцы ДНК, собранные еще в конце прошлого века, а также полностью расшифровали несколько геномов животных — результаты оказались неожиданными.
Выяснилось, что потомки островных коров имели смешанное происхождение. Большая часть их генов была связана с европейскими породами скота, однако примерно четверть наследственного материала происходила от зебу — особого вида крупного рогатого скота, распространенного на Мадагаскаре и соседних островах. По мнению ученых, именно такое генетическое разнообразие могло сыграть ключевую роль в успешном выживании популяции.
Но главным открытием стало другое: ранее исследователи предполагали, что изолированная популяция на небольшом острове должна была постепенно уменьшиться в размерах. Такая теория известна как островная карликовость. Она основана на наблюдениях, согласно которым животные на ограниченной территории часто становятся мельче своих материковых родственников из-за нехватки ресурсов.
Однако новые данные не подтвердили эту гипотезу. Следов естественного отбора, который бы целенаправленно уменьшал размеры животных, ученые не обнаружили. Более того, оказалось, что предки островного стада могли быть относительно небольшими еще до появления на Амстердаме. Это означает, что история местных коров гораздо сложнее, чем считалось ранее.
Не менее удивительным оказался и другой факт. Все стадо происходило всего от пяти животных. Обычно такая ситуация приводит к серьезным генетическим проблемам из-за близкородственного скрещивания. Однако островная популяция избежала катастрофических последствий (читайте также: В Австралии фермер выпустил на солнечную электростанцию свиней, и вот какое чудо там произошло).
По мнению исследователей, дело оказалось в стремительном росте численности. Животные размножались настолько быстро, что негативные эффекты генетической изоляции не успели критически сказаться на жизнеспособности стада. К середине XX века на острове уже насчитывалось около двух тысяч коров. Позже их количество сокращалось из-за болезней, но популяция вновь восстанавливалась.
Финал необычной истории оказался совсем не таким счастливым, как ее начало. Со временем экологи пришли к выводу, что крупное стадо наносит серьезный ущерб уникальной экосистеме острова. Животные уничтожали растительность и угрожали редким видам птиц, включая амстердамского альбатроса. После нескольких десятилетий борьбы за сохранение местной природы было принято решение полностью ликвидировать популяцию. Последние коровы исчезли с острова в 2010 году.
Но их история на этом не закончилась. Благодаря сохранившимся образцам ДНК ученые смогли восстановить удивительную судьбу животных и получить новые данные о том, как на самом деле работают механизмы адаптации и эволюции. Иногда всего пять случайно оставленных коров способны рассказать о природе больше, чем десятки специально организованных экспериментов.