Более двадцати лет назад Джонатан Лосос оказался на Багамах. Он занимался любимым делом: ловил ящериц-анолисов, измерял их и заметил на ветке знакомую рептилию. Но в этой ящерице было что-то не так.

Она оказалась очень шустрой, — рассказывает Лосос, заслуженный университетский профессор имени Уильяма Х. Дэнфорта в Вашингтонском университете в Сент-Луисе. — Я не понял, что у неё нет целой задней ноги, пока не взял её в руки.

Такая находка напомнила Лососу строки из труда Чарльза Дарвина «Происхождение видов». Дарвин писал: „Естественный отбор ежедневно и ежечасно проверяет каждое изменение, даже самое крошечное; отвергает плохое, сохраняет хорошее“. Но потерять целую ногу — это не мелочь, подумал Лосос.

И естественный отбор явно её не проверил.

Естественный отбор — это процесс в живой природе, при котором особи с полезными для выживания и размножения признаками оставляют больше потомства, чем особи без таких признаков. Со временем эти полезные признаки становятся общими для всего вида. Дарвин сравнивал отбор с ежедневной и ежечасной проверкой: природа словно отбраковывает неудачные варианты и поощряет удачные. Например, если у ящериц длинные ноги помогают быстрее убегать от хищника, то длинноногие проживут дольше и передадут свои гены. Коротконогие чаще попадутся хищнику. В данном же случае выяснилось, что ящерицы без целой ноги иногда выживают не благодаря длине ног, а вопреки — за счёт удачи, изобилия еды или особого способа бега с извиванием туловища. Это не отменяет отбор, но показывает, что он действует не всегда и не везде одинаково строго.

Шли годы, и Лососа не отпускала мысль: может, та багамская ящерица просто случайность?

Я начал расспрашивать коллег и собирать истории о других ящерицах, у которых не хватало части или целой конечности, — говорит он.

Когда в 2018 году в его лабораторию пришёл исследователь Джеймс Страуд, эти разговоры переросли в серьёзный сбор и обобщение данных. В итоге вышла статья в журнале The American Naturalist. Страуд теперь работает в Технологическом институте Джорджии, он главный автор, Лосос — старший автор, а ещё 50 человек помогли наблюдениями и фактами.

Любой, кто видел трёхногую собаку, бодро гуляющую по двору, знает: животные умеют приспосабливаться. Но большая разница — собака на поводке и зверёк, который выживает сам в дикой природе.

Лосос и Страуд — биологи, их интересует, как возникают приспособления в ходе эволюции. Годами они изучали, что значат даже крошечные различия в длине лап у анолисов. Лосос ставил опыты на ящеричной беговой дорожке и доказал: небольшая разница в длине ног меняет скорость бега. А скорость — это вопрос жизни и смерти: поймаешь добычу или сам станешь обедом.

Сам Страуд во время постдокторских исследований показал, что длина лап имеет реальные последствия.

Мы измеряли ящериц и следили за ними больше двух лет. Оказалось, даже ничтожные отличия в длине ног влияют на выживание, — объясняет он.

Исходя из их работы, можно ожидать, что ящерицы с покалеченными лапами встречаются очень редко. Так и есть: популяционные исследования показали — меньше одного процента ящериц в дикой природе имеют увечья конечностей. Скорее всего, они теряют ноги в стычках с хищниками или в драках с сородичами. Многие ящерицы умеют отращивать хвост, но ампутированная нога не восстанавливается.

Лосос подчёркивает: потеря ноги для большинства ящериц — почти наверняка смертельное происшествие. Сколько их погибает от голода или в зубах хищника сразу после травмы — неизвестно.

Мы, возможно, видим только везунчиков, которые дожили до момента, когда их поймали, — говорит он.

И всё же трёхногие ящерицы встречаются повсеместно. Команда проверила данные других специалистов и нашла 122 случая в дикой природе — 58 видов ящериц, у которых не хватало части или целой ноги. Почти половина — карибские анолисы, но были и ящерицы из других мест. В исследование включали только зажившие травмы: значит, ящерица пережила её и прожила какое-то время.

С одинаковой частотой у ящериц были повреждены передние или задние ноги. Это удивило Страуда, ведь задние лапы дают основную силу при движении.

Можно было подумать, что выжить без задней ноги гораздо труднее, — замечает он.

В дикой природе трёхногие ящерицы часто выглядят такими же упитанными и ловкими, как та особь, которую Лосос нашёл на Багамах.

Вы просто смотрите на них, — говорит Лосос. — Они жирные, бойкие, и видно, что не голодают.

Так как же они выживают, потеряв ногу?

Несколько исследователей пробовали ставить трёхногих ящериц на беговую дорожку. Одни бегали заметно медленнее обычных, другие — так же быстро или даже быстрее, чем положено их виду. Страуд снял на замедленную видеосъёмку одного шустрого анолиса, у которого недоставало больше половины правой задней ноги. Компьютерный анализ показал: ящерица бежала, извиваясь туловищем сильнее, чем обычно. Так она удлиняла каждый шаг и получала дополнительный толчок.

Успех трёхногих ящериц не отменяет эволюционного значения длины лап, поясняет Лосос.

Мы знаем по многим популяционным исследованиям: длина ног — ключевое приспособление для выживания.

И всё же Лосос и Страуд вынесли из своих наблюдений главный урок: естественный отбор не всесилен, как предполагал Дарвин. Временами отбор работает жёстко, и ящерицы без ног не имеют шансов. Но некоторым просто везёт избегать хищников. Или еды так много (или врагов так мало), что даже неуклюжая ящерица выкарабкивается. «Возможно и другое: ящерицы, которые сами по себе олимпийцы по своим возможностям, могут пережить такую потерю, в то время как простые смертные погибают», — рассуждает Лосос.

Нельзя не восхищаться ящерицами, которые отлично справляются, даже потеряв добрую часть ноги, — говорит Лосос. — Они удивительно живучи.

Исследование показывает, как биологи учатся у природы гибкости. Вместо того чтобы списывать трёхногих ящериц со счетов как аномалию, учёные задумались: а как им это удаётся? Это полезно для реабилитационной медицины — понимание того, как живые существа перестраивают движение после тяжёлых травм. В инженерии такие находки помогают создавать более устойчивых роботов, которые смогут передвигаться даже при поломке одной конечности. А для науки — важный сигнал: не надо преувеличивать силу отбора. Иногда выживает не «лучший», а просто удачливый или пластичный. Это уточняет теорию эволюции, делая её менее жёсткой.

Главная слабость работы — в неполноте данных. Исследователи сами признают: они нашли только тех ящериц, которые дожили до поимки. Но неизвестно, сколько особей погибло сразу после травмы, прежде чем их успели бы заметить. Значит, выборка смещена в сторону самых живучих или самых везучих. Исследование не даёт ответа, какова истинная доля выживших среди всех покалеченных ящериц. Без этого нельзя оценить, насколько вообще распространено явление в природе. Кроме того, большая часть наблюдений — это разрозненные анекдотические случаи от 50 соавторов, а не систематический отлов на одних и тех же участках. Сравнивать скорость бега трёхногих ящериц с видовой нормой тоже рискованно, потому что видовая норма получена по здоровым особям, а не по выжившим после травмы.

Ранее ученые опубликовали полный каталог работ Дарвина.