Лише невелика частина популяції бірманських пітонів у Флориді пережила похолодання у січні 2010 року. (Зображення: Mark Conlin via Alamy)
П'ятнадцять років тому різке похолодання заморозило значну частину дикої природи Флориди, зокрема багатьох інвазивних бірманських пітонів (Python bivittatus). Але в цьому уривку з книги «Slither: How Nature's Most Maligned Creatures Illuminate Our World» (Gand Central Publishing, 2025) науковий письменник Стівен Холл розповідає, що частина цих пітонів була генетично схильна до переживання холоду, що створило умови для швидкої еволюції, яка могла б допомогти інвазивним зміям поширитися далі в Північну Америку.
На початку січня 2010 року історичні та тривалі глибокі заморозки прокотилися південним східним регіоном Сполучених Штатів, досягаючи аж субтропічних Еверглейдс. Температура трималася близько 10 градусів Цельсія протягом 48 годин; 11 січня стовпчики термометрів у Південній Флориді опустилися до мінус 4 градусів Цельсія. Більшість людей пам'ятають це, якщо взагалі пам'ятають, за замерзлими ігуанами, що падали з дерев, та фотографіями цитрусових дерев, закутаних у бурульки, немов якийсь зимовий карнавал-втікач з Міннесоти, контрабандою провезений на Глибокий Південь.
Але для експертів з дикої природи та інвазивних видів Велике замерзання ознаменувало початок Великого незапланованого експерименту.
Вам може сподобатися
-
Флоридська рись відкусила голову 4-метровому бірманському пітону в Еверглейдс
-
Вчені виявили, що бірманські пітони мають раніше невідомі клітини, які допомагають їм перетравлювати цілі скелети.
-
Рептилії еволюціонували раніше, ніж ми думали, свідчать нещодавно виявлені скам'янілості кігтів
Безпосередній вплив на популяцію бірманських пітонів був очевидним. Туші мертвих змій були засмічені на дорогах; заморожені екземпляри знаходили в підземних норах; далі на північ у Південній Кароліні, у сумнозвісному вольєрі для пітонів «Де Волдо?», усі 10 змій загинули під час регіонального похолодання.
Дослідники пояснювали масову загибель «дезадаптивною поведінкою», тобто багато змій намагалися грітися на сонці над землею, незважаючи на низькі температури, замість того, щоб шукати теплового укриття в підземних або водних норах. «Вилучення» пітонів — виловлювання мисливцями, що слугувало приблизним показником загальної популяції — досягло піку в 2009 році в національному парку, але різко скоротилося майже вп'ять разів за наступні два-три роки. Спочатку все виглядало як гарна новина.
Але чисельність популяцій все ще бракувало, а «моделі» залишаються лише моделями. Гени – це те місце, де гума біології зустрічається з екологічними викликами, і саме тоді в історію вступили генетики. Їх менше цікавила кількість змій, які померли, і більше – ті, що вижили.
Як і всі змії, бірманські пітони є ектотермами — вони залежать від тепла навколишнього середовища, оскільки не виробляють власного метаболічного тепла — тому їм доводиться розвивати біологічні хитрощі у своїй поведінці або у своїй фізіологічній стійкості перед обличчям небезпечного для життя холоду, щоб пережити заморозки, яких немає в їхньому рідному ареалі. Як зазначається в огляді Геологічної служби США (USGS), «деяка частина популяції південної Флориди пережила» подію 2010 року, «і ці змії та їхнє потомство складають сучасну популяцію».
Температура під час похолодання 2010 року впала настільки низько, що холоднокровні тварини, такі як ігуани, були знерухомлені та втрачали здатність триматися на деревах.
До 2014 року кількість вилучених пітонів у Національному парку Еверглейдс повернулася до рівня, що був до заморозків. Генетичною мовою заморозки 2010 року були «вузьким місцем» — лише деякі з них вижили. Але ті, що вижили, у біблійному сенсі, продовжували жити та розмножувалися.
Приблизно з 2015 року кілька дослідників, які вивчали геноми пітонів, щоб зрозуміти їхній метаболізм, зацікавилися наслідками великого замерзання. Дарен Кард і Тодд Касто з Техаського університету в Арлінгтоні об'єдналися з Меггі Хантер з офісу Геологічної служби США у Форт-Лодердейлі, щоб знайти докази того, що називається швидкою адаптацією, яку можна розглядати як пришвидшену версію дарвінівської еволюції.
Вони дослідили ДНК цих змій, що вижили, щоб з'ясувати, чи є якісь генетичні підказки щодо того, чому певні пітони змогли витримати тривале замерзання; точніше, вони порівняли ДНК пітонів, які жили до замерзання, з ДНК пітонів, які вижили, щоб побачити, чи можуть вони виявити якісь відмінності, які могли б пояснити стійкість змій, що вижили, на молекулярному рівні.
Коротка та тривожна (хоча й не остаточна) відповідь була: так.
Виявляється, що ті, хто вижив, мали спільні генетичні зміни в областях своїх геномів, які, як відомо, контролюють терморегуляторну поведінку та метаболізм. «Ми побачили багато речей, які випадково перетиналися з багатьма тими ж самими видами шляхів і генів, які ми вивчали паралельно, набагато контрольованішим чином, використовуючи більше лабораторних експериментів у роботі Тодда про бірманських пітонів», – сказав мені Кард. «Заглиблюючись у них, ми почали бачити багато генів, які беруть участь у таких речах, як термостійкість».
Бірманські пітони гріються на сонці, щоб зігрітися, але така поведінка виявилася фатальною для багатьох змій під час похолодання 2010 року.
Результати дослідження, опубліковані у 2018 році, свідчать про те, що ті, хто вижив, мали спільні генетичні варіації, які, здавалося, надавали їм більшу холодостійкість і більшу метаболічну гнучкість — дві риси, які лабораторія Касто досліджувала з 2011 року. Ці змії були більш схильні шукати притулку в підземних рефугіумах, щоб пережити холод — гарна адаптація до екологічної реальності періодичних заморозків. А метаболічні зміни, здавалося, сприяли поведінці, яка заохочувала менші та частіші прийоми їжі — гарна адаптація до екологічної реальності, що, оскільки популяції великих ссавців в Еверглейдс вже були знищені, пітонам, можливо, доведеться змінити свій раціон.
Це не остаточна новина — дослідження було невеликим, ніхто (як не дивно) не продовжив його, і, як зазначив Кард, дослідники досі мають уявлення лише з висоти 30 000 футів про те, що сталося на генетичному рівні у пітонів, які пережили Велике замерзання. Що б це не було, генетичні зміни — або, точніше, відбір генів, які покращили виживання — схоже, відбулися дуже швидко. І це, можливо, дуже погана новина. Це свідчить про те, що пітони рухаються, як генетично, так і географічно.
Наслідком цього є те, що замерзання 2010 року стало величезною подією відбору, як висловилися еволюційні біологи, — настільки жахливим, настільки екстремальним екологічним стресом, що він швидко відсіює особин з поганою генетичною комбінацією та «відбирає» щасливчиків з виграшними генетичними комбінаціями.
Заморожування відбирало особин, чутливих до низьких температур, та відбирало тих, хто мав на генетичному рівні певну форму холодостійкості. Ці гени, ймовірно, передавались — негайно, марнотратно та, звичайно, загадково — сотням їхніх нащадків.
Потомство бірманських пітонів, що вижили, ймовірно, успадкувало гени адаптації до холоду від своїх батьків.
Припущення про швидку адаптацію популяції бірманського пітона у Флориді знову суперечить нашим традиційним уявленням про еволюцію як льодовиковий процес генетичного відбору та вдосконалення, який вимагає тисячоліть, еонів та геологічних епох. «Ми зазвичай думаємо про еволюцію як про щось, що відбувається протягом досить тривалих часових масштабів, від кількох поколінь до потенційно тисяч і мільйонів років», — сказав Кард. «Я думаю, що завдяки багатьом інструментам, які ми розробили нещодавно, особливо в таких речах, як геноміка, люди стали уважніше дивитися на те, як швидко може відбуватися еволюція… І загалом, коли ви бачите таке екстремальне явище, це дійсно говорить про те, що існує дуже сильний відбір. Щось відбувається».
Фактично, Касто вважає, що імпорт такої великої кількості пітонів з різних регіонів Азії, які, у свою біологічну подорож до Північної Америки, несуть у собі широкий спектр генетичних варіантів, відомих як алелі, створив умови для швидкої генетичної адаптації. Як сказав Касто: «Якщо у вас є значна кількість генетичних варіацій, за умови сильного відбору, це може статися миттєво. «Якщо у мене є алель, то чого, чорт забирай, я чекаю? Я нічого не чекаю!»
У той час, коли приблизно 40% американців не визнають ідею еволюції, пітони, які пережили Великі морози у Флориді, схоже, вірять у неї на 100%. Головний геномний висновок змій полягає в тому, що еволюція реальна, вона, очевидно, відбувається з неймовірно високою швидкістю, і стверджує, що похолодання 2010 року, можливо, створило підмножину пітонів, які краще переживають низькі температури — і, таким чином, краще адаптовані до поширення за межі північних меж свого нинішнього ареалу.
Уривок з книги «СЛИЗЬ: Як найзневажливіші істоти природи освітлюють наш світ» ©2025 Стівен С. Холл, передруковано з дозволу Grand Central Publishing/Hachette Book Group.
«Повзати: як найзневажливіші істоти природи освітлюють наш світ» Тверда обкладинка — $33,55 на Amazon
Захопливе наукове та культурне дослідження змій, захоплення та страху, які вони викликають, та того, як дивовижні нові наукові дослідження незгладимо змінюють наше сприйняття цих приголомшливих та страшних істот.
Стівен С. Холл, автор Live Science
Стівен С. Холл пише про взаємозв'язок науки та суспільства вже понад 40 років. Окрім численних статей на обкладинці журналу New York Times Magazine, де він також працював редактором і автором статей, його роботи з'являлися в The New Yorker, The Atlantic Monthly, National Geographic, New York Magazine, Wired, Science, Nature, Scientific American та інших виданнях. Холл також є автором шести науково-популярних книг про сучасну науку, які отримали схвальні відгуки критиків. З 2007 року він працює ад'юнкт-професором журналістики в Нью-Йоркському університеті.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Флоридська рись відкусила голову 4-метровому бірманському пітону в Еверглейдс
Вчені виявили, що бірманські пітони мають раніше невідомі клітини, які допомагають їм перетравлювати цілі скелети.
Рептилії еволюціонували раніше, ніж ми думали, свідчать нещодавно виявлені скам'янілості кігтів
Маріанська западина є домівкою для деяких дивних глибоководних риб, і всі вони мають однакові унікальні мутації.
Кампанія Colossal з відновлення вимирання побудована на семантичному картковому будиночку з ненадійним фундаментом — і наслідки жахливі.
Замість того, щоб «відновлювати» лютих вовків, вченим слід використовувати редагування генів для захисту живих видів, що знаходяться під загрозою зникнення.
Вчені виявили, що бірманські пітони мають раніше невідомі клітини, які допомагають їм перетравлювати цілі скелети.
Флоридська рись відкусила голову 4-метровому бірманському пітону в Еверглейдс
Вікторина про змій: Давайте перевіримо, що ви знаєте про цих повзучих рептилій
Чому змії скидають шкіру?
Отруйна змія з трьома іклами може бути «найнебезпечнішою смертоносною гадюкою у світі»
Змії: Факти про одну з найвідоміших істот в історії тварин. Найновіші статті.
Три смугасті льодовики, що зливаються у «найвище поле битви Землі», є частиною великої аномалії, яку вчені до кінця не розуміють
«Альвогенні» галюциногенні гриби та рекордна швидкість інтернету
Коли Сонячна система зникне?
Рідкісна алергія на сперму могла спричинити жіноче безпліддя
Гора Тор: гора з найдовшим перепадом висот на Землі
«Бойові дракони» освітлюють маловідоме сузір'я на південному небі: космічне фото тижня ОСТАННІ СТАТТІ
1. Культовий кратер «Схід Землі Аполлона» щойно допоміг космічному кораблю покращити свої навички полювання на інопланетян.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-boox-extract,serversidehawk,videoarticle,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
