Зашеметяващ 30-годишен опит, който улавя еволюцията в реално време

Клостернойбург, Австрия — Обикновено учените смятат, че еволюцията отнема безброй векове, за да доведе до големи промени във всеки вид. Ново проучване обаче показа, че този удивителен процес се развива в миг на око.

Екип от изследователи от Института за наука и технологии на Австрия (ISTA) и Норвежкия университет Nord наблюдава, че морските охлюви се развиват, за да приличат много на своите предци само за 30 години – част от времето в еволюционен план.

Историята започва през 1988 г., когато токсичен цъфтеж на водорасли унищожава популации от морски охлюви от малки скалисти издатини, известни като скери, на архипелага Кьостер близо до шведско-норвежката граница. Докато тази екологична катастрофа може да изглежда незначителна за мнозина, за морския еколог Кирстен Йохансон от университета в Гьотеборг тя представлява уникална възможност за изучаване на еволюцията в действие.

Четири години след цъфтежа на водораслите, през 1992 г., Йохансон решава да въведе отново охлювите на едно от тези вече празни пасища. И ето обратът: вместо да върнат същия тип охлюви, които са живели там преди, те въведоха напълно различна група от същия тип, Litorina saxatilis.

Тези морски охлюви, често срещани по бреговете на Северния Атлантически океан, са развили различни черти, за да отговарят на техните специфични среди. Двата основни вида са известни като „вълнови охлюви“ и „ракови охлюви“. Вълнови охлювикоито първоначално са обитавали скалисти скали, са били малки с тънки черупки, големи, заоблени отвори и смело поведение – адаптации, които са им помогнали да оцелеят в среда, разбивана от вълни. Ракови охлювиОт друга страна, те са по-големи, имат по-дебели черупки, по-малки отвори и по-предпазливо поведение – черти, които ги предпазват от хищници раци в по-спокойни води.

Експериментът на Йохансон включва въвеждането на охлюви раци в ски зона, която преди е била дом на охлюви с вълни. Въпросът беше: Как тези охлюви раци биха могли да се адаптират към новата си среда, изложена на вълни?

Резултатите са публикувани в списанието Напредък на науката Не беше нищо друго освен невероятно. Само след няколко поколения – охлювите се размножават веднъж или два пъти годишно – учените започнаха да виждат доказателства за адаптация. В течение на 30 години култивираните охлюви раци се развиха, за да приличат на вълновите охлюви, които обитавали скалите преди цъфтежа на водораслите.

„В хода на 30 години експерименти успяхме да предвидим точно как ще изглеждат охлювите и кои генетични региони ще бъдат включени“, казва Диего Гарсия Кастило, студент от ISTA. един от водещите автори на изследването. Съобщение за медиите.

Това, което прави това изследване особено завладяващо, е, че охлювите не са развили тези нови черти от нулата. Вместо това те се възползваха от генетичното разнообразие, което вече присъстваше в тяхната популация, макар и на ниски нива. Това съществуващо генетично разнообразие, съчетано с потенциален генен поток от съседни популации на вълнови охлюви, позволи бързо адаптиране към новата среда.

Последствията от това изследване се простират отвъд света на охлювите. В ерата на бързи промени в околната среда разбирането как видовете се адаптират бързо е от решаващо значение.

„Тази работа ни позволява да разгледаме по-отблизо повтарящата се еволюция и да предвидим как една популация би могла да развие черти, които са се развили отделно в миналото при подобни условия“, обяснява Гарсия-Кастило.

Аня-Мари Вестрам, изследовател в Nord University и съавтор на изследването, подчертава важността на генетичното разнообразие при адаптацията.

„Не всички видове имат достъп до големи генофонди и развиването на нови черти от нулата е много бавно, а нашата планета също е изправена пред сложни промени с периоди на екстремни метеорологични явления, бърза промяна на климата и замърсяване“, казва. Westram и нови паразити.

Тъй като нашата планета е изправена пред сложни промени, включително екстремни метеорологични явления, изменение на климата, замърсяване и нови паразити, способността на видовете да се адаптират бързо може да бъде ключова за тяхното оцеляване. Това изследване дава поглед върху начина, по който еволюцията работи в относително кратки срокове, предлагайки надежда за видовете, изправени пред бърза промяна на околната среда.

Днес броят на охлювите, открити на експерименталните склонове, се е увеличил до около 1000, демонстрирайки тяхната забележителна способност да се адаптират и да процъфтяват в нови условия. Тъй като продължаваме да се сблъскваме с екологични предизвикателства в глобален мащаб, уроците, научени от тези малки морски охлюви, биха могли да бъдат безценни за разбирането и може би за прогнозирането как видовете ще реагират на нашия променящ се свят.