Ewolucję często postrzega się jako proces stochastyczny, który wpływa na różnorodne cechy, które pojawiają się losowo w wyniku zmienności genetycznej.
Do tego stopnia, że gdybyśmy cofnęli zegar ewolucji i „odtworzyli taśmę życia”, nieżyjący już paleontolog Stephen Jay Gould Powiedział podejrzliwie „Cokolwiek jak Homo sapiens „To się ponownie rozwinie”.
Jednak nowe badanie patyczaków sugeruje, że ewolucja może czasami powtarzać się w przewidywalny sposób, co może pomóc nam zrozumieć, jak organizmy zmieniają się w odpowiedzi na presję selekcyjną.
Patrick Nossel, biolog ewolucyjny z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych i jego współpracownicy badali wzory kamuflażu patyczaków, głównie patyczaków Tima Christinai. Po 30 latach badań terenowych w 10 różnych miejscach odkryli, że powtarzalność jest istotną częścią ewolucji patyczaków.
Od lat 90. Nossel i jego współpracownicy łapią nielotne owady na poboczach dróg w górach w pobliżu Santa Barbara w Kalifornii.
Trzy różne odmiany T. Krystyna Maskują się białymi lub gładkimi zielonymi paskami, pasującymi do preferowanych roślin żywicielskich, lub rzadko ciemniejszym odcieniem. Patyczaki składają jaja tylko raz w roku, więc każdy rok w badaniu reprezentuje nową generację patyczaków, bez nakładania się.
Po zebraniu i skatalogowaniu w sieci ponad 32 000 owadów zespół był w stanie rozróżnić trendy i odkrył, że we wszystkich 10 populacjach oddzielonych geograficznie częstotliwość występowania patyczaków zielonych i pręgowanych zmieniała się z roku na rok w przewidywalny sposób. Jeśli paski stają się mniej powszechne w jednym roku, w następnym stają się coraz częstsze i odwrotnie.
Jednakże odsetek rzadkich, ciemnych owadów wtapiających się w dno lasu pozostaje na przestrzeni czasu dość niski i stabilny.
„Nasze wyniki sugerują, że ewolucja jest powtarzalna i złożona w przypadku tej samej cechy” – stwierdzili Nossel i współpracownicy Piszą w opublikowanym artykule.
Odkrycia te przypominają wcześniejsze badania, które miały na celu zrozumienie, dlaczego ewolucja w dalszym ciągu tworzy (i niszczy) kraby z ich bocznymi planami ciała, mocnymi muszlami i ogromnymi pazurami. Badania wykazały również, że inne organizmy, m.in Ryba spinowataMają podobną tendencję do ciągłego rozwijania tych samych cech.
Jednak większość tych wyników pochodzi z badań na jednej lub kilku populacjach lub z krótkich eksperymentów laboratoryjnych, które nie są wystarczająco długie, aby uchwycić pojawienie się mutacji genetycznych, które mogą prowadzić do korzystnych cech.
To nowe badanie powraca do zadawanych od kilkudziesięciu lat pytań dotyczących determinizmu i przypadku w historii życia, ale może mieć również konsekwencje w przyszłości. Naukowcy nie są zaangażowani w prace On myśli Zrozumienie, że ewolucja czasami przebiega w przewidywalny sposób, może pomóc naukowcom przewidzieć, jak zmienią się organizmy, a tym samym zarządzać populacjami.
Ale ponieważ Nossel i jego koledzy tylko patrzyli T. Krystyna i ich krewni, mogą jedynie spekulować, jak wyniki mogą się różnić w przypadku innych taksonów lub czy ewolucja może być podobnie przewidywalna również w innych częściach królestwa zwierząt i świata roślin.
Z pewnością wydaje się, że istnieje teraz mnóstwo przykładów ćm i… Motyle do wędkowania, ptaki, owceI Moja drogagatunek podążający przewidywalnymi ścieżkami ewolucyjnymi, powracający do sprawdzonych cech, które pomagają mu przetrwać.
Badanie zostało opublikowane w Postęp nauki.