Η φυσική επιλογή θα μπορούσε πραγματικά να επιβραδύνει την εξέλιξη, λένε οι επιστήμονες

Η φυσική επιλογή θα μπορούσε πραγματικά να επιβραδύνει την εξέλιξη, λένε οι επιστήμονες

Όταν ακούτε τον όρο φυσική επιλογή, πιθανότατα σκέφτεστε την αλλαγή, αλλά νέα έρευνα δείχνει ότι ο μηχανισμός μπορεί επίσης να διατηρήσει ομοιότητες μεταξύ των πληθυσμών.

Οι βιολόγοι κατανοούν πολύ καλά τη βασική διαδικασία της εξέλιξης. Η γενετική ποικιλότητα σε έναν πληθυσμό είναι αποτέλεσμα μετάλλαξης, μερικά από τα οποία δημιουργούν χαρακτηριστικά που βοηθούν τα άτομα να αναπτυχθούν καλύτερα στο τρέχον περιβάλλον. Αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν πολλές πιθανότητες να μεταδοθούν στις μελλοντικές γενιές, ενώ τα μη βοηθητικά χαρακτηριστικά τείνουν να μην εμφανίζονται στις μελλοντικές γενιές. Αυτή είναι η φυσική επιλογή.

Οι εξελικτικοί βιολόγοι συχνά μελετούν τις παραλλαγές εντός και μεταξύ των πληθυσμών και των ειδών, αλλά υπάρχουν περισσότερα στη ζωή από αυτά που μας κάνουν όλους διαφορετικούς.

“Μιλάμε πάντα για τη μεγάλη ποικιλομορφία στη ζωή, και πρέπει. Είναι απίστευτο.” Αυτος λεει Ο εξελικτικός βιολόγος Τζεφ Κόνερ από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης.

“Η φυσική επιλογή μας έχει δώσει μεγάλο μέρος αυτής της ποικιλομορφίας, ίσως το μεγαλύτερο μέρος της. Αλλά η φυσική επιλογή μπορεί επίσης να προκαλέσει ομοιότητες.”

Ο Conner και οι συνεργάτες του από τις Ηνωμένες Πολιτείες και την Κίνα εργάστηκαν πάνω σε άγρια ​​ραδίκια (Ravanus ravanstrum). Ενώ τα όργανα που παράγουν γύρη ήταν ίσου μήκους, σήμερα έχουν δύο κοντές και τέσσερις μακριούς στήμονες.

απρόσμενα, Προηγούμενη αναζήτηση Έχει προταθεί ότι η επιλογή διατηρεί αυτή τη διαφορά μήκους, γνωστή ως “διαχωρισμός ανθήρων”, παρά το γεγονός ότι δεν γνωρίζουμε γιατί.

Λουλούδι άγριο ραπανάκι. (Τζεφ Κόνερ)

Η προσθετική γενετική παραλλαγή – όπου πολλά γονίδια συμβάλλουν σε ένα χαρακτηριστικό – είναι απαραίτητη για να εξελιχθεί το χαρακτηριστικό. Σε αυτό που είναι γνωστό ως περιορισμός, η έλλειψη αυτής της παραλλαγής τείνει να εμποδίζει την εξέλιξη ακόμα κι αν είναι εξελικτικά ευνοϊκή.

READ  SpaceX Falcon 9 SES 18 & SES 19

Ο περιορισμός βασίζεται στην ιδέα ότι καθώς τα είδη αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου, μπορούν να χάσουν τη γενετική τους ευελιξία από ορισμένες απόψεις, με αποτέλεσμα ορισμένα χαρακτηριστικά να γίνουν σταθερά μεταξύ των γενεών.

Όπου η φυσική επιλογή είναι ο κινητήρας της αλλαγής, ο περιορισμός είναι το φρένο.

«Η δουλειά μας ανατρέπει λίγο το σενάριο», είπε ο Κόνερ Αυτος λεει. «Προτείνουμε ότι η επιλογή μπορεί επίσης να επιβραδύνει τα πράγματα και μπορεί να προκαλέσει ομοιότητες αλλά και διαφορές».

Η ομάδα ήθελε να μάθει εάν ο περιορισμός θα μπορούσε να αποτρέψει την ανάπτυξη της αποκόλλησης ανθήρων στην προηγούμενη μελέτη. Χρησιμοποίησαν τεχνητή επιλογή για να εκτρέφουν άγρια ​​ραδίκια για να επαναφέρουν την εμφάνισή τους στην πιο πρωτόγονη κατάστασή τους, η οποία αποτελείται από ένα μικρότερο κενό μεταξύ των στήμονων.

«Εάν ένα χαρακτηριστικό ανταποκρίνεται στην τεχνητή επιλογή, μπορεί σαφώς να εξελιχθεί», λένε οι συγγραφείς. εξηγούνται στο έγγραφό τους.

«Αλλά αν το χαρακτηριστικό δεν ανταποκρίνεται, υπάρχει ένας περιορισμός που προκαλείται από την έλλειψη γενετικής ποικιλότητας».

Η μελέτη περιελάμβανε έξι γενιές, όπου αναπτύχθηκαν και μετρήθηκαν 3.437 φυτά άγριου ραπανάκι. Μέσω της τεχνητής επιλογής, οι ερευνητές κατάφεραν να μειώσουν τη διαφορά στα μήκη του στήμονα κατά περισσότερο από 30 τοις εκατό.

Στελέχη άγριων ραπανιών με ορατούς στήμονες σε μαύρο φόντο.
Στη φύση, τα άγρια ​​ραδίκια έχουν μακρύ και κοντό στήμονα όπως φαίνεται στα αριστερά. Μέσω της τεχνητής επιλογής, οι ερευνητές κατάφεραν να φέρουν τα μήκη πιο κοντά στην ισότητα, όπως φαίνεται στα δεξιά. (Connor et al., Νέος Βοτανολόγος2023)

Αυτή η αλλαγή φαίνεται άγριο ραπανάκι σήμερα, ίσως Συγγενείςεξακολουθούν να έχουν τη γενετική ποικιλομορφία που χρειάζονται για να εξελιχθούν, καθιστώντας απίθανο τον περιορισμό τους.

Αντίθετα, η φυσική επιλογή φαίνεται να διατηρεί διακυμάνσεις στα μήκη του στήμονα.

«Αυτή η οικογένεια φυτών έχει διατηρήσει το χαρακτηριστικό του να είναι τέσσερα ψηλά και κοντά σε μια περίοδο 50 εκατομμυρίων ετών και μπορούμε να εξαλείψουμε το ένα τρίτο της διαφοράς σε πέντε γενιές, δηλαδή πέντε χρόνια». Αυτος λεει. «Νομίζω ότι αν συνεχίσουμε, θα επιστρέψουμε σε έξι στήμονες ίσου μήκους».

READ  Η αμερικανική διαστημική δύναμη αναβάλλει την εκτόξευση του μυστικού διαστημικού αεροπλάνου X-37B για τις 10 Δεκεμβρίου

Οι επιστήμονες έχουν σχεδιάσει πειράματα για να δουν εάν τα διαφορετικά μήκη στήμονα προσφέρουν κάποιο όφελος R. Ravanistrum Όταν πρόκειται για τον τρόπο που οι επικονιαστές αλληλεπιδρούν με το φυτό.

“Η φυσική επιλογή είναι πολύ σημαντική” Αυτος λεει Κόνορ. «Υπάρχουν πολλά πράγματα που οι άνθρωποι πίστευαν ότι οι εκλογές δεν μπορούσαν να κάνουν και μαθαίνουμε ότι οι εκλογές μπορούν να κάνουν».

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Νέος Βοτανολόγος.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *