Uticaj čoveka na Zemlju, Zanimljivosti, Životinje

Evolucija pred našim očima

Da li je Darvin pogrešio? Da li su nas u školama pogrešno naučili? Šta se zapravo dešava, i ko je krivac ove promenjene, nove slike o evoluciji, koju nam naučnici od skora serviraju? 

O evoluciji uopšteno

Evolucija se definiše kao svaka promena gena u genomu jedne vrste (više o evoluciji možete pročitati ovde. Šta to zapravo znači? Darvin je još 1859. u svojoj knjizi „O poreklu vrsta“, izložio osnovne postulate teorije evolucije, na dobro poznatom primeru zeba (lat. Fringillida). Ptice koje pripadaju istoj vrsti u zavisnosti od staništa imale su upadljivo različite oblike kljuna. Darvin je shvatio da je način ishrane ptica ključni razlog takve razlike. Ptice koje su se hranile čvrstom hranom (orah, semenke) imale su kratak i širok kljun (lat. Geospiza magnirostris), dok su druge imale duge tanke kljunove kako bi mogle njima da prodru duboko u cvetove (lat. Certhidea olivacea). Ovakvi oblici kljunova zavise od genske ekspresije kod date vrste. Svaki oblik kljuna je determinisan odeređenim genima. Dakle, na osnovu svega navedenog, Darvin je zaključio da su vrste evoluirale (odnosno promenile svoje gene) u skladu sa sredinom koja ih okružuje kako bi sebi obezbedile veće šanse za opstanak. Ovaj proces sagledan je kao jako spor, neprimetan proces koji se dešava u vremenskim skalama od nekoliko stotina, hiljada godina. Tek nedavno, 1970. godine, David Reznik uspešno je sproveo istraživanje koje je ujedno bilo podsticaj jednoj grupi istraživača da ponovo preispitaju Darvinova zapažanja od pre više od jednog veka.

Zeba Certhidea olivacea (levo) i zeba Geospiza magnirostris (desno)
Izvor: https://www.hbw.com/

Evolucija – možda i ne tako spor proces?

David Reznik je za svoj diplomski rad na Univerzitetu u Pensilvaniji kao model sistem izabrao ribe Trinidadian guppies (lat. Poecilia reticualata). Za izbor model sistema presudan je bio kratak životni vek ovih riba, tako da se u što kraćem vremenskom roku moglo posmatrati što veći broj generacija i promena na njima. Reznik je svoje istraživanje organizovao tako da je dve grupe riba istog roda stavio u različita okruženja (sa visokom i niskom stopom predatorskih vrsta). U roku od četiri godine (samo osam generacija), Reznik je primetio promene u populacijama. Ribe koje su živele u okruženju sa niskom stopom predatorskog pritiska, sazrevale su i razmnožavale se kasnije i veličina tela bila im je veća. Ribe okružene visokom stopom predatorskog pritiska učinile su upravo suprotno. Nakon opažanja ovih fenotipskih razlika (razlika u izgledu), Reznik je vratio obe grupe riba u laboratoriju i odgajao ih u istim uslovima. Novorođene vrste, odnosno druga generacija riba zadržala je promene koje su stekli njihovi roditelji. Ovim je Reznik pokazao da su promene zasnovane na genetskom nivou i ne predstavljaju priveremenu aklimaciju na uslove životne sredine. Dakle, evolucija se desila pred Reznikovim očima, za samo 4 godine. U ovom istraživanju Reznika je podržao bračni par Piter i Rouzmeri Grant koji su posmatrali baš Darvinove zebe sa Galapagosa. Oni su želeli da pokažu da je evolucija moguća u mnogo kraćem vremenskom roku od onog koji je Darvin pretpostavljao. Pretpostavka je bila da se na ostrvu sa jako promenljivim klimatskim faktorima, koji utiču svakodnevno na način života, moraju desiti promene u genomu vrsta, koje bi im omogućile bolje prilagođavanje. Ovakva pretpostavka bila je zasnovana na principu prirodne selekcije (glavnom evolucionom mehanizmu, koji govori da vrste sa najbolje prilagođenim osobinama imaju najveće šanse za opstanak). Nakon dve godine istraživanja, bračni par našao je promene u genomu zeba, i time dokazao da se evolucija desila. 

Nakon ovih istraživanja, bilo je evidentno da pogled na evoluciju mora biti izmenjen. Kako bismo prevazišli samo empirijsko objašnjenje, bilo je potrebno naći matematičke okvire, to jest skalu ili jedinicu kojom bi se nova saznanja mogla meriti. Mihael Kinison i Endru Hendris su došli na ideju da uvedu u upotrebu jedinice:

Haldan – promena jednog standardnog odstupanja u fenotipskoj (vidljivoj) osobini po generaciji; nazvana po  J.B.S. Haldanu.
Darvinom – proporcionalna promena fenotipa na milion godina; nazvana po Č. Darvinu.

Ovakvo istraživanje imalo je ogroman statistički značaj i potencijal ka pronalaženju „stope evolucije“, koja bi obezbedila bolju orijentaciju u vremenu u odnosu na tempo evolucije.
Pored ovih primera postoji još mnogo dokaza u prirodi o pomerenoj stopi evolucije. Neki od njih su polinezijski cvrčci (u roku od 5 godina izgube mogućnost pravljenja zvuka samo na osnovu jedne mutaciju u genomu), zeleni anola gušter (za 15 godina poboljša držače na stopalima), smeđa sova (sa globalnim otopljenjem postaje sve tamnija iz godine u godinu), kao i mnoge bube koje u kratkom vremenskom periodu promene svoj metabolizam i postanu rezistentne na insekticide.

Ko je krivac?

Brze promene u genomima vrsta zasnovane su na promenama u prirodnim staništima datih vrsta. Svi ekološki problemi sa kojima se susrećemo u 21. veku imaju svoj udeo u ovoj problematici. Globalno zagrevanje, slane kiše, zagađenje vode, vazduha, zemljišta, radijacija, sve su ovo procesi koji u znatnoj meri utiču i menjaju ekosisteme velikom brzinom. Glavni akter i krivac svima je poznat, a to je čovek. Svojim uticajem na prirodu ljudi su postigli da ubrzaju evoluciju, i pomere okvire i vremenske skale. Čemu ovo vodi i šta nas očekuje, neka su od pitanja o kojima vredi razmisliti.

Reference:

  1. https://www.the-scientist.com/features/evolutions-quick-pace-affects-ecosystem-dynamics-31598
  2. https://www.pnas.org/content/116/6/2112
  3. http://discovermagazine.com/2015/march/19-life-in-the-fast-lane
  4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1461-0248.2005.00812.x
  5. https://www.jehovahs-witness.com/topic/5645653455667200/peter-rosemary-grants-research-on-darwins-finches
  6. http://www.teorijaevolucije.com/uvod_u_evoluciju.html

YouTube reference:



Leave a Reply

Theme by Anders Norén

%d bloggers like this: