Ewolucja przyłapana na gorącym uczynku
Choć na temat ewolucji i związanych z nią zmian genetycznych wiemy dość dużo, dotychczas nie byliśmy w stanie uchwycić ich "w akcji". Na szczęście, dzięki omyłkowemu zawleczeniu jednego z gatunków owadów na nowe tereny, zyskaliśmy doskonałą okazję do obserwacji tego zjawiska.
Autorami studium są naukowcy z University of Arizona. Badali oni tempo degeneracji genomu gatunku Buchnera aphidicola - bakterii symbiotycznych względem mszyc grochowianek (Acyrthosiphon pisum). Mikroorganizmy te przystosowały się tak doskonale do bytowania w organizmach insektów i wykorzystują tyle produktów ich organizmów, że niektóre geny przestały im być potrzebne.
Ponieważ mniejsza liczba aktywnych genów pozwala na zaoszczędzenie energii i zwiększenie prawdopodobieństwa przeżycia, przedstawiciele B. aphidicola dążą do utraty znacznej części swojego DNA. Amerykańscy naukowcy postanowili zbadać, jak szybko zachodzi to zjawisko. Wybór gatunków poddanych obserwacji nie był przypadkowy - ich wzajemna interakcja zachodzi od zaledwie 135 lat, gdyż tyle czasu minęło od przypadkowego zawleczenia mszyc grochowianek na terytorium Stanów Zjednoczonych.
Mamy dobry zapis historyczny tego gatunku [owadów] - mówi główna autorka badań, Nancy Moran. Ponieważ ten konkretny gatunek mszyc nie pochodzi z Ameryki Północnej, wiemy, że górny limit genetycznej dywergencji [czyli powstawania różnic genetycznych pomiędzy osobnikami - przyp. red.] symbiotycznych bakterii pochodzących od pojedynczej mszycy wynosi 135 lat lub mniej.
Naukowcy z Arizony zsekwencjonowali cały genom siedmiu różnych szczepów B. aphidicola - pięciu żyjących w naturalnych warunkach w Ameryce Północnej oraz dwóch hodowanych w laboratorium. Ku zaskoczeniu badaczy okazało się, że tempo narastania zmian było aż dziesięciokrotnie większe, niż zwykło się przyjmować dla bakterii najbardziej podatnych na dywergencję.
Przeprowadzone studium może być bardzo istotne dla zrozumienia procesu ewolucji oraz dopasowania się organizmów do warunków środowiska. Jego wyniki, które opublikowano na łamach czasopisma Science, możemy także, do pewnego stopnia, wykorzystać do badania pochodzenia i rozwoju naszego gatunku.
Poleca
Komentarze (9)
ciembor, 18 stycznia 2009, 02:40
A dlaczego nie nazwać tego dewolucją? Przecież tracą geny ponieważ znajdują się w łagodnym środowisku. Gdy warunki zmienią się na te przed zmianami, okaże się, że nie mają się jak bronić.
inhet, 18 stycznia 2009, 08:08
Kiedyś czyniono - nazywano to inwolucją. Ale teraz już ewolucji nie utożsamia się z wzrostem złożoności, tylko ze skutecznością przystosowania.
W ewolucji nie ma przewidywania, przystosowanie zawsze jest doraźne.
jendrysz, 18 stycznia 2009, 14:30
Gdyby organizmy nie potrafiły przewidywać i tylko pozbywały się wszystkiego co jest im zbyteczne, to pozbyły by się też możliwości dokonywania zmienności genetycznej. Przy dopasowaniu się do określonego środowiska, utrzymywanie zmienności genetycznej byłoby zbyteczne i ta możliwość też powinna być usunięta. Jednak inne możliwości genetyczne są usuwane, a możliwość zmieniania się zostaje, to świadczy o jakimś uniwersalnym przewidywaniu. Pod hasłem "utrzymać zdolność do zmian, bo to może być potrzebne".
mikroos, 18 stycznia 2009, 15:46
A skąd w ogóle założenie, że organizmy podejmują jakieś decyzje? Może to po prostu ślepy los decyduje o tym, czy dany gen wypadnie z genomu, czy nie?
Gdyby było tak, jak mówisz, gepardy nie przeszłyby przez ewolucyjne "wąskie gardło" i ich pula genomowa nie byłaby dziś tak bardzo zubożała. Po prostu miały pecha, bo były skrajnie dostosowane do środowiska, które przez tysiące (miliony?) lat się nie zmieniało. Tu nie było żadnej świadomej decyzji - po prostu im dłużej żyły w danym miejscu, tym więcej niepotrzebnych genów utraciły. A potem przyszła nagła zmiana.
mtr65, 18 stycznia 2009, 16:38
Organizmy nie mogą (na szczęście) pozbyć się możliwości dokonywania zmienności genetycznej. To są mutacje - błędy przy kopiowaniu genów. Po prostu niektóre "błędy" okazują się przydatne i organizmy z ich kopiami przeżywają i przekazują je przez rozmnażanie. Inne giną.
jendrysz, 18 stycznia 2009, 20:52
Trudno by było organizmom, bez możliwości decydowania, aktywować jedne geny, blokować inne. Jeśli by te organizmy nie potrafiły cokolwiek decydować, to też nie potrafiły by uruchamiać mechanizmu usuwania genów. Kopiowanie genów, aktywowanie genów, usuwanie genów nie jest procesem ciągłym, tylko odbywa się w określonych sytuacjach i w pewnej kolejności. Ne da się tego wytłumaczyć tylko zdarzeniami losowymi.
Gepardy są organizmami bardzo złożonymi i ewolucja tu może iść krętymi drogami. Oczywiście, szczególnym przypadkiem jest Człowiek.
Odnośnie mutacji. Zmienność genetyczna to nie tylko (błędna) mutacja, jest jeszcze poziome przekazywanie genów. Czy tylko wirusy potrafią przenosić geny? Ne zdziwiłbym się gdyby, oprócz mechanizmu budowania kopii genów, odkryto mechanizm budowania nowych genów.
Każdy organizm musi dopasować się do zastanych warunków i to te warunki zmuszają ten organizm do określonego zestawu genów. Czyli niezmieniane, istniejące warunki zmuszają organizm do niezmieniania, utrzymania tego samego zestawu. Dlatego, organizmy są ustawione na utrzymanie (kopiowanie) tego samego zestawu genów. I organizm nie będzie próbował się zmienić. Wręcz wszelkie zmiany będą ograniczane np. mikroorganizmy stają się łagodne.
Natomiast, jeśli warunki ulegną zmianie to i organizmy mogą (muszą) się zmienić. I dziwne by było, gdyby organizmy wolały ginąć - zdając się na losowość, niż się trochę zmienić. Losowość, to olbrzymia ilość kombinacji i szanse na przeżycie mogą być takie jak w totku. I jakikolwiek żyjący organizm miałby się na takie coś godzić? Nie próbowłby znaleźć odpowiednie dopasowanie?
mikroos, 18 stycznia 2009, 21:04
Potrafisz udowodnić, że organizm może decydować o tym, które geny chce aktywować?
thibris, 19 stycznia 2009, 11:00
Przecież to proste. Chcę mieć niebieskie oczy - "pstryk"... "pstryk!"... "PSTRYK !!!". No nie udało mi się no... Może następnym razem
W końcu po co nam ta wolna wola ? 
Krystus, 19 stycznia 2009, 14:00
No. Jak np. murzyn przyjeżdża do Europy, to się biały robi.