Ученые сделали удивительное открытие об эволюции

4 июня 2024, 11:31
Читати новину українською

Источник:

Science Advances

Эволюцию часто считают случайным процессом, который протекает в ответ на непредсказуемые генетические изменения. Этот путь развития организмов, как мы всегда представляли, должен происходить в соответствии с потребностями выживания в конкретной среде, но проходит он через своеобразные эксперименты природы – она поочередно перебирает различные варианты, пока не найдет лучший.

Ученые говорят, что эволюция настолько случайна, что если бы мы могли отмотать время назад и позволить древним предкам человека снова пройти весь свой путь развития и генетических изменений, то Homo sapiens вряд ли появился бы снова.

Смотрите также Насколько большой была разница между неандертальцами и Homo sapiens?

Новое исследование ставит этот тезис под сомнение

Изучение палочковидных предполагает, что эволюция иногда может повторяться предсказуемым образом, что может помочь нашему пониманию того, как организмы меняются в ответ на давление отбора.

Патрик Носиль, эволюционный биолог из Французского национального центра научных исследований, и его коллеги изучали камуфляж палочковидных насекомых, в первую очередь Timema cristinae.

  • С 1990-х годов Носиль и его коллеги вылавливают этих нелетающих насекомых на обочинах дорог в горах вблизи Санта-Барбары, штат Калифорния.
  • Благодаря 30-летним полевым исследованиям, проведенным в 10 разных местах, они обнаружили, что повторяемость является ключевой частью эволюции паукообразных насекомых.
  • Они откладывают яйца только раз в год, поэтому каждый год в исследовании представлял новое поколение насекомых, без перекрытий.

Три разновидности T. cristinae маскируются белыми полосами или однотонным зеленым цветом, что соответствует их любимым растениям-хозяевам, или более редким темным оттенком.

Отловив и каталогизировав более 32 000 насекомых, команда смогла проследить тенденции и выявить, что во всех 10 географически разделенных популяциях частота зеленых и полосатых палочников из года в год менялась предсказуемым образом. Если полосатые становились менее распространенными в одном году, они увеличивались в следующем, и наоборот. Однако доля более редких темных насекомых, которые сливаются с лесной подстилкой, оставалась довольно низкой и стабильной с течением времени.

Наши результаты свидетельствуют о том, что эволюция одного и того же признака является одновременно и повторяющейся, и сложной,
– говорится в статье.

Полученные результаты напоминают предыдущие исследования, которые пытались понять, почему эволюция продолжает создавать (и не создавать) крабов с их боковым планом тела, крепким панцирем и огромными клешнями. Исследования также показали, что другие организмы, такие как рыба колюшка, имеют подобную тенденцию развивать одни и те же черты снова и снова.

Однако большинство этих выводов сделаны на основе исследований одной или нескольких популяций или коротких лабораторных экспериментов, недостаточно длительных для того, чтобы зафиксировать появление генетических мутаций, которые могут привести к появлению новых полезных признаков.

Это новое исследование возвращает нас к десятилетиями обсуждаемым вопросам детерминизма и случайности в истории жизни, но оно может иметь последствия и в будущем. Ученые, которые не участвовали в работе, считают, что понимание того, что эволюция иногда работает предсказуемо, может помочь исследователям предсказать, как изменяются организмы, и, следовательно, управлять популяциями.

Но поскольку Носиль с коллегами исследовали только T. cristinae и его родственников, они могут только предполагать, как результаты могут отличаться в других видах или является ли эволюция так же предсказуемой в других частях животного мира и мира растений.