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 89% artykułu
Kosmos
Na słynnym zdjęciu czarnej dziury jest błąd? Nowe wyniki badań japońskich naukowców
Kosmos
To pierwsza taka czarna dziura. Przełomowe odkrycie amerykańskich astrofizyków
Kosmos
Naukowcy odkryli „gwiazdę zombie”. Zbadali supernową, którą widziano już w 1181 roku
Nauka
Kiedy wybuchnie superwulkan Yellowstone? Najnowsze obliczenia amerykańskich badaczy
Materiał Promocyjny
Big data pomaga budować skuteczne strategie
Nauka
Kontrowersje wokół zmiany czasu. Co mówią badania naukowe?
Materiał Promocyjny
Seat to historia i doświadczenie, Cupra to nowoczesność i emocje