Кіріспе

Британдық эволюциялық биологтар Питер Реймонд Грант (26 қазан 1936 жылы туған) және Барбара Розмари Грант (8 қазан 1936 жылы туған) – Принстон университетіндегі эволюциялық биологтар. Қазіргі уақытта олардың әрқайсысы зейнеткер профессор лауазымында. Олар Галапагос аралдарының бірі – Дафне-Майордағы Дарвиннің қанатқазымен жүргізген жұмыстарымен танымал. 1973 жылдан бері Гранттар жыл сайын алты ай бойы аралдағы қанатқазыларды ұстап, таңбалап, қан үлгілерін алып келеді. Олар табиғи іріктеудің бір өмір бойында немесе тіпті бірнеше жылдың ішінде байқалатынын көрсетті. Чарльз Дарвин табиғи іріктеудің ұзаққа созылатын процесс деп ойлаған, бірақ Гранттар популяциядағы осы өзгерістердің өте жылдам болатынын дәлелдеді. 1994 жылы олар Филадельфияның Табиғи ғылымдар академиясынан Лейди сыйлығын алды. Гранттар Джонатан Вайнердің «Финктың мүсіні: біздің замандағы эволюцияның тарихы» атты кітабының тақырыбы болды, ол 1995 жылы Пулитцер сыйлығының жалпы танымдық емес әдебиет номинациясында жеңіске жетті. 2003 жылы Гранттар Лой және Алден Миллер ғылыми-зерттеу сыйлығының бірлескен иегерлері атанды. 2005 жылы олар популяциялық биология саласындағы Балзан сыйлығын жеңіп алды. Балзан сыйлығының мақтау қағазында былай делінген: Питер және Розмари Грант Галапагос аралдарындағы қанатқазыларда эволюцияның іс жүзінде жүзеге асырылуын көрсететін ұзақ мерзімді зерттеулерімен ерекше көзге түсті. Олар табиғи іріктеудің нәтижесінде тамақ қорының өзгеруіне байланысты дене және мүсіннің мөлшерінің өте жылдам өзгеруін көрсетті. Сондай-ақ, олар жаңа түрлердің қалай пайда болатыны және табиғи популяцияларда генетикалық әртүрліліктің қалай сақталуын анықтады. Гранттардың жұмысы популяциялық биология, эволюция және экология салаларына маңызды үлес қосты.

Алғашқы жылдар

Барбара Розмари Грант 1936 жылы Англияның Арнсайд қаласында дүниеге келген. Жастық шағында ол өсімдіктердің қазбаларын жинап, оларды тірі өсімдіктермен салыстырған. 12 жасында Дарвиннің «Түрлердің пайда болуы» еңбегін оқыды. Мектеп директрисасының айтуынша, ерлер басымдылық ететін мамандық бойынша білім алу ақымақтық болар еді, сонымен қатар, ол оқуын уақытша тоқтатқан ауыр сіреспеге шалдықты, бірақ білімін жалғастыруға шешім қабылдады. 1960 жылы Эдинбург университетін зоология мамандығы бойынша бітірді. Келесі жылы ол Конрад Уоддингтонның генетикасын оқыды, кейіннен балықтардың оқшауланған популяцияларын зерттеу үшін диссертация қорғады. Алайда, Британдық Колумбия университетінде биология пәнінен сабақ беруге орналасқаннан кейін бұл жоба тоқтап қалды. Питер Реймонд Грант 1936 жылы Лондонда дүниеге келді, бірақ Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде бомбалаудан қашу үшін Англияның ауылдық жерлеріне көшіп кетті. Ол Суррей және Гэмпшир шекарасындағы мектепке барып, ботаникалық үлгілер мен жәндіктер жинады. PhD (Эволюциялық биология), Уппсала университеті, 1985 жыл. Аралдардағы құстардың мүңкілері орташа есеппен ірілеу болған. Гранттар осы айырмашылықты қол жетімді азық-түлікке және бәсекелестікке байланысты деп түсіндірді. Ірі мүңкілер ортада азық-түліктің көптеген түрлерінің бар екенін көрсетеді. «Кеміргіштер арасындағы түрлік бәсекелестік» атты мақаласында ол кеңістік үшін бәсекелестік көптеген кеміргіш түрлер арасында, егжей-тегжейлі зерттелген түрлер ғана емес, кең таралған екенін көрсетті. Арал табиғи сұрыпталуды зерттеу үшін ең қолайлы ортаны ұсынды: ылғалды маусымдар ұзақ құрғақшылықтармен алмасып отырды. Осы экологиялық өзгерістер құстарға қол жетімді азық-түлік түрлерінің өзгеруіне әкелді. Гранттар бұл мәселені өмірінің келесі ондаған жылдарында зерттеді. 1973 жылы Гранттар Дафне-Майор аралында екі жылдық зерттеу жүргізу үшін аттанды. Олар эволюцияны зерттеп, жаңа түрлердің қалыптасуына не ықпал ететінін анықтамақ болды. Жаңбырдың аз болуы негізгі азық-түлік көздерінің азаюына әкелді, соның салдарынан балама азық-түлік іздеу қажет болды. Кішкентай, жұмсақ тұқымдар бітіп, тек үлкен, қатты тұқымдар ғана қалды. Кішкентай мүңкілер балама тұқымдарды табу үшін күресті. Олар бұл құсты «Үлкен құс» деп атады. Оның жергілікті мүңкілерден ерекшеліктері бар: ерекше дауысы, жарқыраған қауырсыны, үлкен және кішкентай тұқымдарды жеу қабілеті, сондай-ақ аралда өсетін кактустардың нектарын, тозаңын және тұқымдарын жеуге болады. «Үлкен құс» он үш жыл өмір сүрді, бастапқыда жергілікті түрлермен шағылысты. Оның ұрпақтары соңғы 30 жыл бойы тек өзара жұптасып келеді, жалпы жеті буынды құрайды. Бүкіл геномдық зерттеулер ғалымдарға түрдің ерекшеленуімен геномдағы өзгерістерді анықтауға мүмкіндік берді. Тұмсықтың пішініне (ALX1) және мөлшеріне (HMGA2) жауапты гендер гибридтелген түрлерді жергілікті мүңкілерден ажыратуда маңызды екені анықталды. Мүңкілердің әнімен байланысты гендер де рөл атқаруы мүмкін. 1982-1983 жылдары Эль-Ниньо сегіз ай бойы үздіксіз жаңбыр әкелді. Дафна-Майорда әдетте жаңбырлы маусымда екі ай жаңбыр жауады. Көп жауған жаңбыр аралда өсетін өсімдіктердің түрлерін өзгертті. Тұқымдар үлкен, жаруға қиын тұқымдардан әр түрлі кішкентай, жұмсақ тұқымдарға ауысты. Бұл кішкентай мүңкілерге келесі жылы құрғақшылық қайталанғанда артықшылық берді.

Маңызды тұжырымдар

Эволюция: Өмірдің мәнін табуда Гранттардың 40 жылдық зерттеуінен алынған негізгі ойларды үш маңызды сабаққа бөлуге болады. Біріншісі – табиғи іріктеу өзгермелі, үнемі өзгеріп отыратын процесс. Олар аралды мол жаңбыр және құрғақшылық шаруашылығының екі кезеңінде зерттегендіктен, халықтарға уақыт өте келе не болатынын жақсырақ түсінуге мүмкіндік алды. Келесі сабақ – эволюция шын мәнінде жылдам процесс болуы мүмкін. Ол миллиондаған жылдарды қажет етпейді; мұндай процестерді екі жылдың ішінде де байқауға болады. Соңында, автордың айтуынша, ең маңыздысы – іріктеу уақыт өте келе өзгеруі мүмкін. Кейбір жылдары үлкен мүсікке ие құстарға артықшылық беріледі. Ал кішкентай тұқымдар көп болған жылдары кішкентай мүсікке ие құстарға артықшылық беріледі. 2003 жылғы мақаласында Гранттар он жылдық зерттеулерін қорытындылап, іріктеу белгілі бір бағытта ауытқуы мүмкін екенін айтады. Осы себепті орташа топырақты қарлы құс немесе кактус қарлы құсы эксперимент барысында морфологиялық тұрғыдан өзгермеген. Екі түрдің де қазіргі орташа мүсігі мен дене мөлшері зерттеу басталған кездегіден өзгеше. Гранттар сондай-ақ морфология мен фенотиптердегі бұл өзгерістерді бастапқыда болжау мүмкін болмағанын айтады. Олар Дафна Майордың тұрақсыз және қатал ортасының тікелей нәтижесінде қарлы құстардың эволюциясын бақылап көрді.