Животиње, Занимљивости, Утицај човека на Земљу

Еволуција пред нашим очима

Да ли је Дарвин погрешио? Да ли су нас у школама погрешно научили? Шта се заправо дешава, и ко је кривац ове промењене, нове слике о еволуцији, коју нам научници од скора сервирају? 

О еволуцији уопштено

Еволуција се дефинише као свака промена гена у геному једне врсте (више о еволуцији можете прочитати овде). Шта то заправо значи? Дарвин је још 1859. у својој књизи „О пореклу врста“, изложио основне постулате теорије еволуције, на добро познатом примеру зеба (лат. Fringillida). Птице које припадају истој врсти у зависности од станишта имале су упадљиво различите облике кљуна. Дарвин је схватио да је начин исхране птица кључни разлог такве разлике. Птице које су се храниле чврстом храном (орах, семенке) имале су кратак и широк кљун (лат. Geospiza magnirostris), док су друге имале дуге танке кљунове како би могле њима да продру дубоко у цветове (лат. Certhidea olivacea). Овакви облици кљунова зависе од генске експресије код дате врсте. Сваки облик кљуна је детерминисан одеређеним генима. Дакле, на основу свега наведеног, Дарвин је закључио да су врсте еволуирале (односно промениле своје гене) у складу са средином која их окружује како би себи обезбедиле веће шансе за опстанак. Овај процес сагледан је као јако спор, неприметан процес који се дешава у временским скалама од неколико стотина, хиљада година. Тек недавно, 1970. године, Давид Резник успешно је спровео истраживање које је уједно било подстицај једној групи истраживача да поново преиспитају Дарвинова запажања од пре више од једног века.

Зеба Certhidea olivacea (лево) и зеба Geospiza magnirostris (десно)
Извор: https://www.hbw.com/

Еволуција – можда и не тако спор процес?

Давид Резник је за свој дипломски рад на Универзитету у Пенсилванији као модел систем изабрао рибе Trinidadian guppies (лат. Poecilia reticualatа). За избор модел система пресудан је био кратак животни век ових риба, тако да се у што краћем временском року могло посматрати што већи број генерација и промена на њима. Резник је своје истраживање организовао тако да је две групе риба истог рода ставио у различита окружења (са високом и ниском стопом предаторских врста). У року од четири године (само осам генерација), Резник је приметио промене у популацијама. Рибе које су живеле у окружењу са ниском стопом предаторског притиска, сазревале су и размножавале се касније и величина тела била им је већа. Рибе окружене високом стопом предаторског притиска учиниле су управо супротно. Након опажања ових фенотипских разлика (разлика у изгледу), Резник је вратио обе групе риба у лабораторију и одгајао их у истим условима. Новорођене врсте, односно друга генерација риба задржала је промене које су стекли њихови родитељи. Овим је Резник показао да су промене засноване на генетском нивоу и не представљају приверемену аклимацију на услове животне средине. Дакле, еволуција се десила пред Резниковим очима, за само 4 године. У овом истраживању Резника је подржао брачни пар Питер и Роузмери Грант који су посматрали баш Дарвинове зебе са Галапагоса. Они су желели да покажу да је еволуција могућа у много краћем временском року од оног који је Дарвин претпостављао. Претпоставка је била да се на острву са јако променљивим климатским факторима, који утичу свакодневно на начин живота, морају десити промене у геному врста, које би им омогућиле боље прилагођавање. Оваква претпоставка била је заснована на принципу природне селекције (главном еволуционом механизму, који говори да врсте са најбоље прилагођеним особинама имају највеће шансе за опстанак). Након две године истраживања, брачни пар нашао је промене у геному зеба, и тиме доказао да се еволуција десила. 

Након ових истраживања, било је евидентно да поглед на еволуцију мора бити измењен. Како бисмо превазишли само емпиријско објашњење, било је потребно наћи математичке оквире, то јест скалу или јединицу којом би се нова сазнања могла мерити. Mихаел Кинисон и Ендру Хендрис су дошли на идеју да уведу у употребу јединице:

Халдан – промена једног стандардног одступања у фенотипској (видљивој) особини по генерацији; названа по  Ј.Б.С. Халдану.
Дарвином – пропорционална промена фенотипа на милион година; названа по Ч. Дарвину.

Овакво истраживање имало је огроман статистички значај и потенцијал ка проналажењу „стопе еволуције“, која би обезбедила бољу оријентацију у времену у односу на темпо еволуције.
Поред ових примера постоји још много доказа у природи о помереној стопи еволуције. Неки од њих су полинезијски цврчци (у року од 5 година изгубе могућност прављења звука само на основу једне мутацију у геному), зелени анола гуштер (за 15 година побољша држаче на стопалима), смеђа сова (са глобалним отопљењем постаје све тамнија из године у годину), као и многе бубе које у кратком временском периоду промене свој метаболизам и постану резистентне на инсектициде.

Ко је кривац?

Брзе промене у геномима врста засноване су на променама у природним стаништима датих врста. Сви еколошки проблеми са којима се сусрећемо у 21. веку имају свој удео у овој проблематици. Глобално загревање, слане кише, загађење воде, ваздуха, земљишта, радијација, све су ово процеси који у знатној мери утичу и мењају екосистеме великом брзином. Главни актер и кривац свима је познат, а то је човек. Својим утицајем на природу људи су постигли да убрзају еволуцију, и помере оквире и временске скале. Чему ово води и шта нас очекује, нека су од питања о којима вреди размислити.

Референце:

  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 референце:


Leave a Reply

Theme by Anders Norén

%d bloggers like this: