Ewolucja na oczach naukowców. Niezwykłe wyniki 30-letniego eksperymentu

Ewolucja gatunków to proces, który trwa co najmniej kilka lub kilkanaście tysięcy lat. Okazuje się jednak, że w niektórych przypadkach może zająć znacznie mniej czasu. Najnowszy eksperyment wykazał, że ślimaki morskie potrzebowały na to zaledwie 30 lat.

Publikacja: 30.10.2024 06:22

Niezwykły eksperyment trwał 30 lat i pokazał ewolucję w czasie rzeczywistym

Niezwykły eksperyment trwał 30 lat i pokazał ewolucję w czasie rzeczywistym

Foto: Adobe Stock

W większości przypadków, aby wywołać jakiekolwiek zmiany na poziomie genetycznym, potrzeba niezliczonych stuleci. Zespół badaczy z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii (ISTA) i norweskiego Nord University zaobserwował jednak, że pewien gatunek morskich ślimaków (Littorina saxatilis) występujących powszechnie na wybrzeżach północnego Oceanu Atlantyckiego, upodobnił się do swoich poprzedników w ciągu zaledwie trzech dekad.

Ewolucja na oczach naukowców. Na czym dokładnie polegał eksperyment?

Cała historia zaczęła się w 1988 roku, gdy zakwit glonów zniszczył populację ślimaków morskich zamieszkujących szkiery na Wyspach Koster w pobliżu granicy szwedzko-norweskiej. To zdarzenie zachęciło Kerstin Johannesson z Uniwersytetu w Göteborgu do przeprowadzenia ciekawego eksperymentu. W 1992 roku badaczka wprowadziła na „pusty” szkier ten sam gatunek ślimaków, ale o innym ekotypie.

Ślimaki morskie, aby dopasować się do specyficznego środowiska, w procesie ewolucji wykształciły różne cechy. Tzw. ślimaki o ekotypie kraba żyją na obszarach, na których polują na nie właśnie kraby. Z tego względu są bardziej ostrożne i mają większe, grubsze muszle pozbawione wzorów, ze stosunkowo mniejszym wejściem. Drugą grupę stanowią ślimaki o ekotypie fali. Żyją one na skałach, z dala od krabów, ale zamiast tego są narażone na kontakt z wodą i burzliwymi falami. Te ślimaki są znacznie odważniejsze i mniejsze, z cieńszymi, wzorzystymi muszlami, które mają większe otwory. Przed 1988 rokiem na szkierze, na którym później został przeprowadzony eksperyment, żyły ślimaki o ekotypie fali. Po zniszczeniu populacji Johannesson i jej zespół zastąpili je ślimakami o ekotypie kraba, aby sprawdzić, czy wyewoluują one w taki sposób, aby zaczęły przypominać swoich poprzedników.

Czytaj więcej

Odkrycie w USA podważa dotychczasowe ustalenia paleontologów. Nowe wyniki badań

Ewolucja w czasie rzeczywistym. Niezwykłe wyniki 30-letniego eksperymentu

W jaki sposób ślimaki dostosowały się do nowego środowiska narażonego na fale? Wystarczyło zaledwie kilkadziesiąt pokoleń (ślimaki rozmnażają się raz lub dwa razy w roku), aby upodobniły się do populacji, która wcześniej zamieszkiwała ten obszar. Okazało się, że ich transformacja była niezwykle szybka, a naukowcy byli w stanie dokładnie przewidzieć, jak będą wyglądać osobniki i które geny będą zaangażowane w ewolucję. Co ciekawe, ślimaki nie rozwinęły nowych cech od podstaw. Zamiast tego wykorzystały różnorodność genetyczną. Pewne pożądane cechy były już obecne w genomach ekotypu kraba, jednak na niskim poziomie. Ta różnorodność w połączeniu z genami z sąsiednich populacji ślimaków o ekotypie fali umożliwiła szybką adaptację do nowego środowiska.

Co konkretnie się zmieniło? Po pierwsze wygląd. Naukowcy oczekiwali, że średnia długość, grubość, kolor, wzór i żłobienie muszli typowe dla ekotypu kraba z czasem upodobnią się do ekotypu fali. Zewnętrzne zmiany pojawiły się dość szybko. Muszle z całkowicie beżowych stały się bardziej kolorowe, cieńsze i gładsze. Poza tym zmienił się ich rozmiar i wielkość otworu, a końcówka nie była już tak spiczasta. Zmiany te są wyraźnie widoczne na zdjęciu, którym ISTA podzieliło się na swoim profilu w serwisie X. 

Po drugie, doszło do zmian na poziomie genetycznym, a nowe osobniki zaczęły przypominać sąsiednią populację o ekotypie fali. Anja Westram, współautorka badania przyznała, że „nie wszystkie gatunki mają dostęp do dużej puli genów, a ewolucja nowych cech od podstaw jest żmudna i powolna”. Przeprowadzony eksperyment być może pozwoli zrozumieć, w jaki sposób gatunki mogą szybko się adaptować. Jest to niezwykle cenna wiedza w erze dzisiejszych szybkich zmian środowiskowych. Badanie zostało opublikowane w Science Advances.

W większości przypadków, aby wywołać jakiekolwiek zmiany na poziomie genetycznym, potrzeba niezliczonych stuleci. Zespół badaczy z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii (ISTA) i norweskiego Nord University zaobserwował jednak, że pewien gatunek morskich ślimaków (Littorina saxatilis) występujących powszechnie na wybrzeżach północnego Oceanu Atlantyckiego, upodobnił się do swoich poprzedników w ciągu zaledwie trzech dekad.

Ewolucja na oczach naukowców. Na czym dokładnie polegał eksperyment?

Pozostało jeszcze 88% artykułu
Kosmos
Na słynnym zdjęciu czarnej dziury jest błąd? Nowe wyniki badań japońskich naukowców
Materiał Promocyjny
Rośnie znaczenie magazynów energii dla systemu energetycznego i bezpieczeństwa kraju
Kosmos
To pierwsza taka czarna dziura. Przełomowe odkrycie amerykańskich astrofizyków
Kosmos
Naukowcy odkryli „gwiazdę zombie”. Zbadali supernową, którą widziano już w 1181 roku
Materiał Partnera
Przerwana lekcja. Niedostępne miasto znów otwarte dla polskich archeologów
Materiał Partnera
Kroki praktycznego wdrożenia i operowania projektem OZE w wymiarze lokalnym
Nauka
Pół na pół. Skąd bierze się taki rozkład wyborczych głosów? Fizycy zbadali zjawisko
Materiał Promocyjny
Jak znaleźć nieruchomość w Warszawie i czy warto inwestować?