Вчені зробили дивовижне відкриття про еволюцію

4 червня 2024, 11:31
Читать новость на русском

Джерело:

Science Advances

Еволюцію часто вважають випадковим процесом, який протікає у відповідь на непередбачувані генетичні зміни. Цей шлях розвитку організмів, як ми завжди уявляли, повинен відбуватися відповідно до потреб виживання у конкретному середовищі, але проходить він через своєрідні експерименти природи – вона почергово перебирає різні варіанти, допоки не знайде найкращий.

Вчені кажуть, що еволюція настільки випадкова, що якби ми могли відмотати час назад і дозволити стародавнім предкам людини знову пройти весь свій шлях розвитку й генетичних змін, то Homo sapiens навряд чи з'явився б знову.

Дивіться також Наскільки великою була різниця між неандертальцями та Homo sapiens?

Нове дослідження ставить цю тезу під сумнів

Вивчення паличкокрилих припускає, що еволюція іноді може повторюватися у передбачуваний спосіб, що може допомогти нашому розумінню того, як організми змінюються у відповідь на тиск відбору.

Патрік Носіль, еволюційний біолог з Французького національного центру наукових досліджень, та його колеги вивчали камуфляж паличкокрилих комах, у першу чергу Timema cristinae.

  • З 1990-х років Носіль та його колеги виловлюють цих нелітаючих комах на узбіччях доріг у горах поблизу Санта-Барбари, штат Каліфорнія.
  • Завдяки 30-річним польовим дослідженням, проведеним у 10 різних місцях, вони виявили, що повторюваність є ключовою частиною еволюції павукоподібних комах.
  • Вони відкладають яйця лише раз на рік, тому кожен рік у дослідженні представляв нове покоління комах, без перекриттів.

Три різновиди T. cristinae маскуються білими смугами або однотонним зеленим кольором, що відповідає їхнім улюбленим рослинам-господарям, або більш рідкісним темним відтінком.

Відловивши та каталогізувавши понад 32 000 комах, команда змогла простежити тенденції і виявити, що у всіх 10 географічно розділених популяціях частота зелених і смугастих паличників з року в рік змінювалася передбачуваним чином. Якщо смугасті ставали менш поширеними в одному році, вони збільшувалися в наступному, і навпаки. Однак частка більш рідкісних темних комах, які зливаються з лісовою підстилкою, залишалася досить низькою і стабільною з плином часу.

Наші результати свідчать про те, що еволюція однієї і тієї ж ознаки є одночасно і повторюваною, і складною,
– йдеться у статті.

Отримані результати нагадують попередні дослідження, які намагалися зрозуміти, чому еволюція продовжує створювати (і не створювати) крабів з їхнім боковим планом тіла, міцним панциром і величезними клешнями. Дослідження також показали, що інші організми, такі як риба колючка, мають подібну тенденцію розвивати одні й ті ж риси знову і знову.

Однак більшість цих висновків зроблені на основі досліджень однієї чи кількох популяцій або коротких лабораторних експериментів, недостатньо тривалих для того, щоб зафіксувати появу генетичних мутацій, які можуть призвести до появи нових корисних ознак.

Це нове дослідження повертає нас до десятиліттями обговорюваних питань детермінізму та випадковості в історії життя, але воно може мати наслідки і в майбутньому. Вчені, які не брали участі в роботі, вважають, що розуміння того, що еволюція іноді працює передбачувано, може допомогти дослідникам передбачити, як змінюються організми, і, отже, управляти популяціями.

Але оскільки Носіль з колегами досліджували лише T. cristinae та його родичів, вони можуть лише припускати, як результати можуть відрізнятися в інших видах або чи є еволюція так само передбачуваною в інших частинах тваринного світу та світу рослин.