Reklama
Rozwiń

Zaskakujący zwrot ewolucji. Ten gatunek odnowił cechy sprzed milionów lat

Naukowcy z University of California w Riverside i Instytutu Naukowego Weizmanna w Izraelu podzielili się niezwykłym odkryciem. Opisali zaskakujące zjawisko będące prawdopodobnym przykładem „odwrotnej ewolucji”. Co wiadomo na ten temat?

Publikacja: 08.07.2025 12:56

Naukowcy zaobserwowali niezwykłe zjawisko na Wyspach Galapagos

Naukowcy zaobserwowali niezwykłe zjawisko na Wyspach Galapagos

Foto: Adobe Stock

Termin „odwrotna ewolucja” budzi sporo kontrowersji wśród biologów ewolucyjnych. Wynika to z tego, że sama ewolucja jest postrzegana jako jednokierunkowy proces mający na celu adaptację. Tymczasem okazuje się, że niektóre organizmy są w stanie odzyskać cechy swoich przodków, które kiedyś zostały utracone i to za pośrednictwem identycznych mechanizmów genetycznych. To zjawisko jest bardzo rzadkie i trudne do udowodnienia, ale wszystko wskazuje na to, że naukowcom udało się je zaobserwować. Wyniki ich badań zostały opublikowane w Nature Communications.

Ten gatunek powrócił do pierwotnej formy genetycznej

Nietypowe zjawisko zostało zaobserwowane na przykładzie dziko rosnących pomidorów na Wyspach Galapagos. Gatunek wywodzi się z Ameryki Południowej i prawdopodobnie trafił na wyspy dzięki ptakom. Wszystko wskazuje na to, że warzywa zaadaptowały się do trudnego środowiska poprzez cofnięcie zmian genetycznych, które zostały wprowadzone w wyniku ewolucji. Powróciły w ten sposób do pierwotnej formy genetycznej oraz do dawnych chemicznych mechanizmów obronnych. Po zbadaniu próbek okazało się, że pomidory wytwarzają toksyczną mieszankę cząsteczek, których nie obserwowano u tego gatunku przez miliony lat. Co ciekawe, ta mieszanka jest bardziej podobna do związków występujących w bakłażanie niż do związków w obecnie uprawianych pomidorach.

Czytaj więcej

Przełomowe odkrycie naukowców. Zmienia nasz obraz neandertalczyków

Genetyka a geografia. Co odkryli naukowcy?

Potencjalna „odwrotna ewolucja” odnosi się do procesu wytwarzania alkaloidów. Są to cząsteczki, które działają niczym pestycydy, odstraszając drapieżne owady, grzyby i zwierzęta. Wytwarzają je nie tylko pomidory, ale również ziemniaki, bakłażany i inne rośliny z rodziny psiankowatych. Jeśli alkaloidy występują w wysokich stężeniach, mogą być toksyczne nawet dla ludzi. Grupa naukowców zdecydowała się rozpocząć projekt badawczy, aby móc lepiej zrozumieć mechanizm produkcji alkaloidów oraz dowiedzieć się, w jaki sposób można byłoby ograniczyć ich ilość w warzywach. Okazało się jednak, że pomidory rosnące na Wyspach Galapagos wytwarzają cząsteczki, których nie zaobserwowano w przypadku tego gatunku od bardzo dawna.

Naukowcy przeanalizowali ponad 30 próbek pomidorów zebranych z różnych lokalizacji na Galapagos. Badacze doszli do wniosku, że rośliny rosnące na wschodnich wyspach wytwarzają te same alkaloidy, które występują w obecnie uprawianych pomidorach. Sytuacja wyglądała inaczej na zachodzie. Rosnące tam pomidory produkowały starszą wersję alkaloidów, która pasowała do profilu chemicznego ich starożytnych krewnych, czyli bakłażanów.

Aby dowiedzieć się, w jaki sposób do tego doszło, naukowcy zbadali enzymy znajdujące się w warzywach. Okazało się, że wystarczyła już zmiana zaledwie czterech aminokwasów w jednym enzymie, aby zmienić strukturę cząsteczki ze współczesnej na pradawną. Chcąc potwierdzić ten mechanizm, naukowcy zsyntetyzowali geny kodujące enzymy w laboratorium i wszczepili je do roślin tytoniu, które natychmiast zaczęły produkować pradawne związki.

Czytaj więcej

Ważne odkrycie archeologów w Egipcie. Odsłonięto zaginione miasto

Co mogło być przyczyną „odwrotnej ewolucji”?

Badacze doszli do wniosku, że zmiany, jakie zaszły w warzywach, były zgodne z geografią. Pomidory rosnące na wschodnich, starszych wyspach miały zapewnione bardziej stabilne warunki. Sam obszar jest również bardziej zróżnicowany pod względem biologicznym. Tymczasem zachodnie części wysp Galapagos są młodsze – mają mniej niż pół miliona lat i są bardziej jałowe. Naukowcy podejrzewają, że to właśnie niesprzyjające środowisko mogło doprowadzić do cofnięcia zmian, jakie zaszły w wyniku ewolucji. Adam Jozwiak, biochemik molekularny z UC Riverside i główny autor badania stwierdził, że „może się okazać, że cząsteczka przodków zapewnia lepszą obronę w trudniejszych warunkach zachodnich”.

Badacze przyznają, że nazwanie zaobserwowanego zjawiska „odwrotną ewolucją” jest śmiałe. Mimo że powrót prastarych cech został już udokumentowany u węży, ryb, a nawet bakterii, nie było to tak jasne lub tak precyzyjne chemicznie.

„Niektórzy w to nie wierzą” – powiedział Jozwiak. „Ale dowody genetyczne i chemiczne wskazują na powrót do stanu przodków. Mechanizm istnieje. To się stało”. Jozwiak przyznał, że tego typu zjawisko może również wystąpić u innych gatunków. „Myślę, że to może się zdarzyć ludziom. Nie stanie się to w ciągu roku czy dwóch, ale z czasem, być może, jeśli warunki środowiskowe zmienią się wystarczająco” – dodał. Według naukowca nowo pozyskana wiedza może pomóc w opracowaniu leków, zwiększeniu odporności na szkodniki, a nawet produkcji mniej toksycznych produktów.

Termin „odwrotna ewolucja” budzi sporo kontrowersji wśród biologów ewolucyjnych. Wynika to z tego, że sama ewolucja jest postrzegana jako jednokierunkowy proces mający na celu adaptację. Tymczasem okazuje się, że niektóre organizmy są w stanie odzyskać cechy swoich przodków, które kiedyś zostały utracone i to za pośrednictwem identycznych mechanizmów genetycznych. To zjawisko jest bardzo rzadkie i trudne do udowodnienia, ale wszystko wskazuje na to, że naukowcom udało się je zaobserwować. Wyniki ich badań zostały opublikowane w Nature Communications.

Pozostało jeszcze 89% artykułu
Nauka
Przełomowe odkrycie naukowców. Zmienia nasz obraz neandertalczyków
Nauka
Magma rozrywa kontynent afrykański? Przełomowe badania naukowców
Nauka
Alkohol, nikotyna, narkotyki wyzwaniem dla zdrowia publicznego. Między wolnością a reglamentacją
Nauka
Naukowcy testują nowy sposób walki z superbakteriami. Skład tabletek może zaskoczyć
Materiał Partnera
Wielkie nieobecne. Kobiety we władzach spółek