Эволюция не всегда бывает линейной, по крайней мере, у этих причудливых папоротников.
Мы склонны считать эволюцию однонаправленным процессом: более простые существа постепенно развиваются в более сложные формы жизни, без возможности сделать шаг назад. Однако, как показали новые исследования, это не всегда так.
«У эволюции нет финишной черты. Нет конечной цели, нет конечного состояния», — пишет Джейкоб Суисса, доцент кафедры эволюционной биологии растений Университета Теннесси. «Организмы эволюционируют под действием естественного отбора в определенный геологический момент или просто путем дрейфа без сильного отбора в каком-либо направлении».
Суисса, совместно с Макале Смит из Новой школы, решили изучить это эволюционное предположение на растениях, опубликовав свои результаты в недавнем исследовании. Они обнаружили, что папоротники часто опровергают нашу линейную модель эволюции, которая определяется законом Долло, иногда эволюционируя «назад» от более специализированных к недифференцированным формам.
Папоротники демонстрируют разнообразные репродуктивные стратегии: некоторые из них диморфны, то есть производят отдельные листья для фотосинтеза и размножения, в то время как большинство мономорфны и используют один лист как для фотосинтеза, так и для распространения спор.
Если бы эволюция происходила только в одном направлении, как это, по-видимому, верно для большей части царства растений, можно было бы ожидать, что как только папоротник развил высокоспециализированный диморфизм, он не сможет вернуться к гораздо более простому мономорфизму. Однако Суисса и Смит обнаружили обратное.
Они изучили 118 видов, включая виды, принадлежащие к семейству папоротников Дербянковые (лат. Blechnaceae), используя коллекции естественной истории и алгоритмы для оценки эволюции папоротников. Среди этого семейства они обнаружили, что эволюция диморфизма «не является ни поэтапной, ни необратимой». Фактически, они выявили несколько случаев, когда растения развивали диморфизм, а затем впоследствии возвращались к мономорфизму.
«Почему у папоротников такие гибкие репродуктивные стратегии?» — размышляет Суисса. «Ответ кроется в том, чего им не хватает: семян, цветов и плодов».
«Поскольку у живых папоротников нет семян, они могут изменять расположение спорообразующих структур на своих листьях». Это дает им гораздо большую гибкость, позволяя им сохранить возможность вернуться к более общим, мономорфным формам даже после специализации. По сути, это обратная эволюция.
И папоротники — не единственный вид, который это делает. Ящерица Лиолемус (Liolaemus), например, по-видимому, обратно эволюционировала к откладыванию яиц, ранее адаптировавшись к живорождению.
«В конечном счете, наше исследование подчеркивает фундаментальный урок эволюционной биологии: в эволюции нет «правильного» направления, нет движения к конечной цели. Эволюционные пути больше похожи на сложную паутину, где одни ветви расходятся, другие сходятся, а некоторые даже замыкаются сами на себя», — заключает Суисса.
Исследование опубликовано в журнале Evolution: International Journal of Organic Evolution.
Читайте также: Эволюция: миллионы лет или мгновение ока?
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.