Главная Новости Эволюция не случайна и работает по определенным паттернам - исследование

Эволюция не случайна и работает по определенным паттернам - исследование

Эволюция долгое время трактовалась как случайный процесс: признаки видов формируются под влиянием мутаций и экологических событий. Поэтому в значительной степени она непредсказуема, передает Альтернативная наука.

Однако международная группа ученых под руководством исследователей из Йельского и Колумбийского университетов обнаружила, что в горных районах, разбросанных по всей территории Неотропического региона, определенная линия растений независимо друг от друга развивала три схожих типа листьев.

Результаты исследования положили начало оазвитию теории "репликативной радиации", когда похожие формы эволюционируют независимо от конкретной локации. То есть эволюция не всегда является случайным процессом и может быть предсказана.

Статья опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.

"Результаты исследования демонстрируют, насколько предсказуемой может быть эволюция, когда развитие организма и естественный отбор при определенных обстоятельствах снова и снова приводят к появлению одних и тех же форм", - говорит Майкл Донохью, почетный профессор экологии и эволюционной биологии Йельского университета.

"Возможно, эволюционная биология может стать гораздо более предсказательной наукой, чем мы себе представляем".

Viburnum

Биологи изучили генетику и морфологию растений рода Viburnum, цветковых растений, распространенных на юг от Мексики в Центральную и Южную Америку.

Донохью изучал эту же группу растений для своей докторской диссертации в Гарварде 40 лет назад. В то время он приводил доводы в пользу альтернативной теории, согласно которой большие, покрытые волосками листья и маленькие гладкие листья развились на ранних этапах эволюции, а затем обе формы «подопытной» группы мигрировали благодаря птицам. В результате Viburnum осели на несвязанных друг с другом горных хребтах.

Однако новые генетические анализы, о которых сообщается в статье, показывают, что два различных типа листьев развивались независимо, параллельно, в каждом из нескольких горных регионов.

"Я пришел к неверному выводу из-за отсутствия соответствующих геномных данных", - поясняет Донохью.

 

Команда также обнаружила, что очень похожий набор листьев развивался в 9 из 11 исследованных регионов.

«Исключения» составляют те наборы листьев, которые «мигрировали» совсем недавно. Например, в горах Боливии отсутствуют крупные волосистые листья, встречающиеся в более влажных районах с малым количеством солнечного света. Особенно это касается Мексики, Центральной и северной части Южной Америки.

"Такие растения появились в Боливии менее миллиона лет назад, поэтому мы прогнозируем, что со временем крупные формы эволюционирует и в Боливии", - предсказывает Донохью.

Несколько примеров повторяющейся радиации было найдено у животных, например, у ящериц Anolis в Карибском бассейне. В этом случае один и тот же набор форм тела, или "эктоморфы", эволюционировали на изолированных островах.

Читайте также: Что означает "менджер президента"?

Теперь, имея в руках пример растений, биологи попытаются выяснить обстоятельства, при которых можно сделать надежные предсказания эволюционных траекторий.

"Совместная работа, которая продолжавшается уже несколько десятилетий, открыла новую замечательную систему для изучения эволюционной адаптации", - говорит Эрика Эдвардс, профессор экологии Йельского университета, соавтор статьи.

"Теперь, когда мы установили закономерность, наша следующая задача - лучше понять функциональное значение выявленных типов листьев и основную генетическую архитектуру, которая обеспечивает их повторное появление".