Evoliucija gali būti mažiau atsitiktinė, nei manėme.

Evoliucija ilgą laiką buvo vertinama kaip gana atsitiktinis procesas, kurio metu rūšių ypatybes formuoja atsitiktinės mutacijos ir aplinkos veiksniai, todėl jie iš esmės nenuspėjami.

Tačiau tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama tyrėjų iš Jeilio universitetas Ir Kolumbijos universitetas Buvo atrasta, kad tam tikra augalų linija, nepriklausomai nuo to, kad kalnuotose vietose, išsibarsčiusiose šiuolaikiniuose atogrąžuose, išaugino trijų tipų panašius lapus.

Tyrimas atskleidė pirmuosius „pasikartojančios spinduliuotės“ augaluose pavyzdžius, pakartotinę panašių formų raidą skirtinguose regionuose. Šis atradimas iškelia galimybę, kad evoliucija nebūtinai yra atsitiktinis ir nuspėjamas procesas.

Tyrimas neseniai buvo paskelbtas žurnale Gamtos aplinka ir evoliucija.

Panašūs lapų tipai nepriklausomai išsivystė trijose augalų rūšyse, aptinkamose debesų miškuose Oachacoje, Meksikoje, ir trijose augalų rūšyse panašioje aplinkoje Chiapas mieste, Meksikoje. Šis lygiagrečios evoliucijos pavyzdys yra vienas iš daugelio, kuriuos atrado Jeilio universiteto vadovaujami mokslininkai, ir teigia, kad evoliucija gali būti nuspėjama. Kreditas: Jeilio universitetas

„Rezultatai rodo, kaip iš tikrųjų galima numatyti evoliuciją, kai organizmai auga kartu ir natūrali atranka tam tikromis sąlygomis gamina tas pačias formas“, – sakė Jeilio universiteto ekologijos ir evoliucinės biologijos profesorius emeritas Michaelas Donoghue. „Galbūt evoliucinė biologija gali tapti daug labiau nuspėjamu mokslu, nei kadaise įsivaizdavome.

Mokslininkų grupė ištyrė Viburnum porūšio, žydinčių augalų genties, pradėjusios plisti Centrinėje ir Pietų Amerikoje iš Meksikos maždaug prieš 10 milijonų metų, genetiką ir morfologiją. Donoghue atliko šios botaninės grupės tyrimus savo daktaro laipsniui gauti. Prieš 40 metų baigiamasis darbas Harvarde. Tuo metu jis pasisakė už alternatyvią teoriją, kad dideli plaukuoti lapai ir maži, lygūs lapai išsivystė anksti grupės istorijoje, o vėliau atskirai, paukščių išsklaidyti, migravo po įvairias kalnų grandines.

Tačiau naujos tyrime pateiktos genetinės analizės rodo, kad du skirtingi lapų tipai vystėsi atskirai ir vienu metu kiekviename iš daugelio kalnuotų regionų.

„Aš padariau klaidingą išvadą, nes aštuntajame dešimtmetyje man trūko atitinkamų genominių duomenų“, – sakė Donoghue.

Komanda nustatė, kad labai panašus lapų tipų rinkinys išsivystė devyniuose iš 11 tirtų regionų. Tačiau tose vietose, kur viburnum migravo visai neseniai, visas lapų rūšių rinkinys dar gali nesusiformuoti. Pavyzdžiui, Bolivijos kalnuose trūksta didelių, plaukuotų lapų rūšių, aptinkamų kitose drėgnesnėse vietovėse, kuriose mažai saulės šviesos debesų miškuose Meksikoje, Centrinėje Amerikoje ir šiaurinėje Pietų Amerikos dalyje.

„Šie augalai į Boliviją atkeliavo mažiau nei prieš milijoną metų, todėl tikimės, kad didelių, plaukuotų lapų forma ilgainiui išsivystys ir Bolivijoje“, – sakė Donoghue.

Daug pasikartojančios spinduliuotės pavyzdžių buvo rasta tarp gyvūnų, pavyzdžiui, Karibų jūros anolio driežų. Šiuo atveju ta pati kūno formų grupė arba „ektomorfai“ savarankiškai išsivystė keliose skirtingose ​​salose. Turėdami botanikos pavyzdį, evoliucijos biologai bandys atrasti bendras sąlygas, kuriomis galima daryti patikimas prognozes apie evoliucijos trajektorijas.

„Šis dešimtmečius trunkantis bendradarbiavimas atskleidė įspūdingą naują evoliucinio prisitaikymo tyrimo sistemą“, – sakė Jeilio universiteto ekologijos ir evoliucinės biologijos profesorė Erica Edwards ir tyrimo bendraautorė. „Dabar, kai nustatėme šį modelį, kiti mūsų iššūkiai yra geriau suprasti šių lapų tipų funkcinę reikšmę ir pagrindinę genetinę struktūrą, leidžiančią jiems pasikartoti.

Nuoroda: „Pakartotinis augalų masės spinduliavimas išilgai debesų miško archipelago“, Michaelas J. Cacho, Morgan K. Moglin, Jordan R. Gardner, Nora M. Heffy, Matisse Castorina, Ali Segovia Rivas, Wendy L. Clement ir Erica J. Edwards, 2022 m. liepos 18 d. Gamtos aplinka ir evoliucija.
DOI: 10.1038 / s41559-022-01823-x