Salamandry swoim zachowaniem wpływają na adaptacje ewolucyjne

W południowych Appalachach żyje około 30 gatunków bezpłucnych salamander. Zwierzęta te nie mają wyspecjalizowanego organu odpowiadającego za wymianę gazową – oddychają przez skórę. Dzięki temu są świetnym obiektem do badań adaptacji. Dostrzegła to biolożka ewolucyjna, Martha Muñoz, której odkrycia i refleksje zostały opublikowane w najnowszym numerze „Science”.

Badane przez uczoną i jej zespół salamandry są do siebie bardzo podobne fizycznie, a jednak należą do innych gatunków. Żyją blisko siebie – w niemal identycznych warunkach. Jak zróżnicowały się na odmienne grupy taksonomiczne? Zwykle wyzwalaczem jest środowisko. Jednak Muñoz odkryła, że do adaptacji istnieją drogi na skróty oraz trasy okrężne.

Salamandry muszą bardzo precyzyjnie dostosowywać się do swojego otoczenia – by utrzymywać swoją skórę w stałej wilgotności. Inaczej oddychanie będzie niewydajne. Dlatego wychodzą z ukrycia i powracają do niego przy ściśle określonych warunkach. Dla niektórych z nich kryjówką są wyłącznie szczeliny skalne, dla innych mokre listowie lub zagłębienia kory drzew. Salamandry stworzyły sobie kilkanaście mikrohabitatów, których precyzyjnie się trzymają. Tak doszło do wyodrębnienia odmiennych gatunków w bardzo podobnych warunkach środowiskowych.

Muñoz uważa, że zachowanie może wpływać na bieg ewolucji. Tezę tę uczona postawiła już wcześniej – opierając się na badaniach karaibskich jaszczurek z podrzędu legwanowych. Część z nich zasiedlała tereny znajdujące się na poziomie morza, a inne – blisko spokrewnione – wyższe partie gór. Uczeni spodziewali się, że u górskich jaszczurek doszło do adaptacji: zwiększenia wytrzymałości na niskie temperatury. Ale tego nie wykryli. Okazało się, że gady te regulowały swoją temperaturę nie za pomocą fizjologii, lecz zachowania – chłodziły ciała w szczelinach skalnych, a ogrzewały w miejscach nasłonecznionych. To doprowadziło u nich do innej adaptacji: ich czaszka stała się spłaszczona, a tylne kończyny krótsze, by lepiej dopasowywać się do ciasnych, skalnych zagłębień. Jaszczurki przyspieszyły więc ewolucję cech anatomicznych, zaś spowolniły adaptacje fizjologiczne.

Obserwacje Muñoz są przełomowe. Konkluzje uczonej – że organizmy nie są całkiem bierne wobec adaptacji ewolucyjnych – przyczyniły się do przyznania jej prestiżowych nagród Society of Integrative and Comparative Biology, po raz pierwszy w historii honorujących jednego naukowca w dwóch kategoriach (biomechanika i fizjologia porównawcza).