Ewolucja składa organizmy z pojedynczych zestawów lego

Czy ewolucja używa nieograniczonej liczby klocków? Darwin sądził, że tak. Spodziewał się więc, że gatunki mogą przybierać nieskończenie wiele form. Przy takim założeniu kapucynka mogłaby ewoluować w chrząszcza, a motyl – w delfina (celowe i przesadne uproszczenie). A jednak liczne przykłady pokazują, że ewolucja jest raczej konsekwentna i zachodzi przede wszystkim w tych obszarach, które już wcześniej były wykorzystywane i dowiodły swojej przydatności. Przykładem są choćby dzioby u zięb Darwina. Dlaczego to właśnie one, a nie np. nogi czy skrzydła tych ptaków wykazują tak dużą zmienność? Ponieważ do wykształcenia nowej adaptacji (tu: powiązanej z dostępnością określonego pokarmu) wystarczyło tylko „wprawić w ruch” geny regulacyjne (klocki), które już wcześniej kodowały użyteczne fenotypy (budowę dziobu warunkującego zdobywanie pożywienia).

To, w którą stronę i jak szybko zmienia się dany organizm, zależy od tzw. ewoluowalności (ang. evolvability). Zdolność do generowania dziedzicznej zmienności fenotypowej może się różnić w poszczególnych systemach ewoluujących (np. gatunkach, populacjach, organizmach). Mówiąc prościej: jeśli jakaś populacja ma wysoką ewoluowalność w obrębie danej cechy, to cecha ta będzie bardzo zróżnicowana.

Opisane powyżej procesy i zależności są dość dobrze poznane, ale dotychczas nie było pewności, w jaki sposób odnoszą się one do mikro- i makroewolucji. Ta pierwsza zachodzi „szybko” – w obrębie kilkunastu-kilkudziesięciu pokoleń i polega np. na zmianie częstości fenotypowych cech w populacji. Przykładem są słynne jasne i ciemne ćmy – w czasach rewolucji przemysłowej to te drugie mniej wybijały się na tle kory drzew, więc to one zaczęły występować w przewadze. Makroewolucja natomiast to proces długotrwały, dotyczący poziomu powyżej gatunku.

Norwescy i szwedzcy uczeni skorzystali z gigantycznych baz danych obejmujących zarówno gatunki żyjące obecnie (wiele tysięcy gatunków, populacji, cech), jak i te kopalne (ok. 150 ewolucyjnych linii rozwojowych). Przetestowali kilka hipotez i ustalili, że ewoluowalność odgrywa istotną rolę zarówno na poziomie mikro-, jak i makroewolucji. Wykazali, że organizmy mają wyższą lub niższą zmienność genetyczną w obrębie populacji, a to kształtuje ich dywergencję (różnorodność), ponieważ są one w stanie w większym lub mniejszym stopniu podążać za fluktuacjami środowiskowymi (np. za dostępnością poszczególnych typów ziaren w kolejnych sezonach). Uważają, że przyczyną tych zjawisk są aktualne ograniczenia genetyczne, czyli to, w jakim stopniu dana cecha genetyczna jest w stanie wytwarzać nowe warianty fenotypowe.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.