Темный пигмент меланин помогает морским змеям избавляться от вредных веществ, поступающих в организм из загрязненной воды.
Морские змеи Emydocephalus annulatus, обитающие вблизи берегов Австралии и островов Океании, раскрашены в белые и темные полосы. Но некоторое время назад Ричард Шайн (Richard Shine) из Сиднейского университета, уже довольно давно занимающийся морскими змеями, заметил, что особи E. annulatus из разных популяций довольно сильно различаются по окраске: некоторые носят привычный черно-белый полосатый узор, но есть и такие, у которых белый остался только в виде отдельных пятен на коже, наконец, бывают змеи, полностью окрашенные в черный цвет.
Несколько лет назад Шайну и его коллегам попалась статья про парижских голубей, у которых более темное оперение указывало на загрязнение среды: в темных перьях накапливался цинк и другие элементы, которые можно найти в выбросах промышленных предприятий. Сама собой напрашивалась мысль, что и змеи темнеют по той же причине.
Исследователи сравнили раскраску 1 400 змей с местом их обитания. Все змеи жили либо рядом с Австралией, либо рядом с островом Новая Каледония, но некоторые обитали в районах, где на берегу было много промышленных предприятий, а некоторые – где таких предприятий было мало.
Гипотеза полностью подтвердилась: «индустриальные» особи обычно оказывались сплошь черными, тогда как среди «неиндустриальных» змей черных было совсем мало. В статье в Current Biology говорится, что в сброшенной коже черных «индустриальных» E. annulatus было больше мышьяка, цинка и прочих загрязняющих веществ.
Темный цвет кожи у змей, как и других животных, обусловлен пигментом меланином. Очевидно, меланин каким-то образом связывает загрязняющие вещества, так что кожа превращается в склад промышленных отходов. (Кстати, у полосатых змей в черных полосках загрязняющих веществ тоже было больше, чем в белых полосах.)
Для змей это не очень большая проблема – «грязную» кожу они могут сбросить при линьке. Но чем больше промышленной грязи вокруг, тем больше нужно меланина, так что в водах рядом с индустриальными районами преимущество получили змеи с темной окраской. Авторы работы также отмечают, что темные змеи чаще меняют кожу, что понятно – чем больше грязи в среде, тем чаще приходится от нее избавляться. Похожую закономерность удалось обнаружить и с двумя другим морскими змеями из рода плоскохвостов, или морских крайтов.
В учебниках биологии, в разделе про естественный отбор и эволюцию, можно встретить рассказ про берёзовых пядениц – эти бабочки с бело-сероватой окраской, живущие в Европе и Северной Америки, во второй половине XIX века вдруг резко потемнели. Но окраску сменили не все популяции, а лишь те, которые обитали рядом с городами: копоть и сажа от промышленных центров оседали на деревьях, с которых исчезали лишайники, так что светлая пестрая окраска бабочек уже не маскировала их от врагов. Чтобы снова стать незаметными, пяденицам пришлось потемнеть – точнее, естественный отбор благоприятствовал особям с темной окраской – и это стало классическим примером так называемого индустриального меланизма.
Очевидно, с морскими змеями мы тоже имеем дело с индустриальным меланизмом, хотя для змей проблема состоит не в том, чтобы стать незаметными, а чтобы избавиться от накопленных вредных веществ. Правда, некоторые специалисты полагают, что рептилии могли почернеть под действием других факторов, например, из-за изменения температуры – ведь известно, что в более холодных районах обитают более темноокрашенные змеи.
Однако, по словам авторов работы, такая закономерность работает для наземных змей; у морских же видов связь между температурой и окраской на столь однозначна. Так что, очевидно, в данном случае почерневшие морские змеи указывают на то, что что-то не так с водоохранными мероприятиями на берегу.
