Микроеволюцията може да се използва, за да се предскаже как работи макроеволюцията, показва ново изследване

Ваня Милева Последна промяна на 17 май 2024 в 00:00 1968 0

Дарвин отбеляза как различни чинки от остров Галапагос са развили различни видове човки, въз основа на храната, която са специализирали да ядат. По-късни проучвания показват как бързите колебания в размера на семената с течение на времето водят до бързи к

Кредит C.R. Darwin, Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N., (1845), 2d edition

Дарвин отбеляза как различни чинки от остров Галапагос са развили различни видове човки, въз основа на храната, която са специализирали да ядат. По-късни проучвания показват как бързите колебания в размера на семената с течение на времето водят до бързи колебания в размера на клюна, точно както се предполага от новото проучване, публикувано в Science.

Откакто Чарлз Дарвин публикува своята забележителна теория за еволюцията на видовете, биолозите приодължават да изследват сложните механизми, които правят еволюцията възможна.

Могат ли механизмите, отговорни за еволюцията на даден вид в продължение на няколко поколения, наречена микроеволюция, да обясни и как видовете се развиват в продължение на периоди от време, обхващащи хиляди или милиони поколения, развитие, наричено макроеволюция?

Нова статия, публикувана наскоро в Science, показва, че способността на популациите да еволюират и адаптират в продължение на няколко поколения, наречена еволюционност (evolvability), ефективно ни помага да разберем как еволюцията работи в много по-дълги времеви мащаби.

Чрез събиране и анализиране на огромни набори от данни от съществуващи видове, както и от вкаменелости, изследователите успяват да покажат, че еволюцията, отговорна за микроеволюцията на много различни черти, предсказва количеството промяна, наблюдавана между популациите и видовете, разделени от един милион години.

"Дарвин предположи, че видовете еволюират постепенно, но ние открихме, че макар популациите се развиват бързо в краткосрочен план, тази (краткосрочна) еволюция не се натрупва с течение на времето. Но доколко средно се различават популациите и видовете за дълги периоди от време, все още зависи от способността им да се развиват в краткосрочен план", коментира Кристоф Пелабон (Christophe Pélabon), професор в катедрата по биология на Норвежкия университет за наука и технологии и старши автор на статията.

Големи набори от данни на живи същества и вкаменелости

Способността да се реагира наестествения отбор и да се адаптира, т.е. т.нар. еволюционност, зависи от количеството на наследствените (генетични) вариации. Изследователите провеждат своя анализ, като първо съставят масивен набор от данни с показатели за еволюционността за живи популации и видове от публично достъпна информация. След това те построяват графика на еволюцията спрямо популациите и дивергенцията на видовете за различни характеристики като размера на клюна на [птица], брой потомство, размер на цвята [за растение] и др.

Те също така изследват информация от 150 различни линии на вкаменелости, където други изследователи измерват разликите в морфологичните характеристики на фосилите за периоди от време от 10 години до 7,6 милиона години.

Изследователите забелязват, че характеристиките с по-висока способност за еволюционност са по-различни сред съществуващите популации и видове и че чертите с по-висока способност за еволюционност е по-вероятно да се различават една от друга между две последователни проби от вкаменелости.

Обратното, характеристиките с малка еволюционност или малка променливост не варират много между популациите или между последователни изкопаеми проби.

Ключът са колебанията в околната среда

Чертите с по-висока способност за еволюционност се променят бързо, защото са в състояние да реагират по-бързо на промените в околната среда, обяснява Пелабон.

Околната среда – неща като температура, вида на наличната храна или всяка друга характеристика, важна за оцеляването и възпроизводството на индивида – е движещата сила на еволюционните промени, защото популациите се опитват да се адаптират към собствената си среда. Обикновено средите се променят от година на година или десетилетие на десетилетие, като се колебаят около стабилни средни стойности. Това генерира флуктуации в посоката на избора.

Силно еволюиращите черти могат бързо да реагират на тези колебания в естествения отбор и ще варират във времето с голяма амплитуда. Характеристики с малка възможност за развитие също ще се колебаят, но по-бавно и следователно с по-ниска амплитуда.

"Популациите или видовете, които са географски отдалечени един от друг, са изложени на среди, чиито колебания не са синхронизирани. Следователно, тези популации ще имат различни стойности на характеристиките и размерът на тази разлика ще зависи от амплитудата на колебанията на характеристиките и следователно от способността за развитие  на тази черта", отбелязва Пелабон.

Последици за биоразнообразието

Резултатите на изследователите предполагат, че естественият отбор и следователно средата са били относително стабилни в миналото. С изменението на климата нещата се променят бързо и най-вече в една посока. Това може силно да повлияе на моделите на естествения отбор и как видовете могат да се адаптират към среди, които все още се колебаят, но около оптимум, който обаче не е стабилен дори за периоди от време от няколко десетилетия.

"Колко видове ще могат да проследят тези оптимуми и да се адаптират не е сигурно, но най-вероятно това ще има последствия за биоразнообразието, дори и в кратък период от време", посочва авторът.

Справка: Agnes Holstad et al, Evolvability predicts macroevolution under fluctuating selection, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adi8722

Източник: New research shows microevolution can be used to predict how evolution works on much longer timescales, Nancy Bazilchuk, Norwegian University of Science and Technology

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !