Ewolucja powtarza te same rozwiązania od czasów dinozaurów

Nowe badanie międzynarodowego zespołu naukowców wskazuje, że ewolucja może być znacznie bardziej przewidywalna, niż dotąd sądzono. Wyniki opisane na łamach PLOS Biology pokazują, że natura od co najmniej 120 mln lat wielokrotnie wykorzystuje te same geny do tworzenia podobnych cech u różnych gatunków.

Natura wraca do tych samych genetycznych rozwiązań

Badacze analizowali kilka odlegle spokrewnionych gatunków dziennych i nocnych motyli żyjących w południowoamerykańskich lasach deszczowych. Owady te wykształciły niemal identyczne wzory barwne odstraszające drapieżniki, zjawisko znane jako mimikra.

Największym zaskoczeniem okazało się jednak to, że różne gatunki motyli wykorzystywały do tego dokładnie te same dwa geny, ivory i optix. Naukowcy podkreślają, że zmiany nie zachodziły bezpośrednio w samych genach, lecz w podobnych genetycznych „przełącznikach”, które odpowiadają za ich aktywowanie lub wyłączanie.

W jednym z przypadków ćma oraz jeden z gatunków motyli wykorzystały dodatkowo mechanizm inwersji, polegający na odwróceniu dużego fragmentu DNA w genomie.

Prof. Kanchon Dasmahapatra z University of York podkreśla, że konwergentna ewolucja, czyli niezależne wykształcanie tych samych cech przez niespokrewnione gatunki jest zjawiskiem bardzo częstym w świecie przyrody. Znacznie rzadziej udaje się jednak zbadać jej dokładne podstawy genetyczne.

Badacze przeanalizowali siedem linii ewolucyjnych motyli oraz dzienną ćmę. Jak wskazują, wyniki pokazują, że motyle i ćmy od czasów dinozaurów wielokrotnie korzystały z tych samych „genetycznych trików”, aby uzyskać podobne wzory ostrzegawcze.

Ewolucja może być bardziej przewidywalna

Zdaniem autorów badania odkrycie sugeruje, że ewolucja nie jest wyłącznie procesem przypadkowym. Natura może wielokrotnie podążać tymi samymi drogami, jeśli określone rozwiązania okazują się skuteczne.

Ta wiedza może mieć duże znaczenie dla przewidywania sposobów, w jakie organizmy będą przystosowywać się do zmian środowiskowych i klimatycznych.

Jak wyjaśnia współautorka publikacji prof. Joana Meier z Wellcome Sanger Institute, badane motyle i ćmy są toksyczne dla ptaków. Upodabniają się do siebie, ponieważ drapieżniki uczą się kojarzyć określony wzór barwny z zagrożeniem.

Według badaczy właśnie dzięki zachowaniu tej samej podstawy genetycznej przez ponad 120 mln lat wykształcanie podobnych wzorów ostrzegawczych pozostaje wyjątkowo łatwe i skuteczne.

PAP/ Marek Matacz/ LW