Ученые определили, что эволюция не всегда является случайным процессом

Эволюция долгое время считалась довольно случайным процессом, когда видовые признаки формируются под влиянием случайных мутаций и событий окружающей среды, и поэтому в значительной степени непредсказуема.

Однако международная группа ученых под руководством исследователей из Йельского университета и Колумбийского университета обнаружила, что в горных районах, разбросанных по Неотропикам, у одной линии растений раз за разом независимо развивались три похожих типа листьев. Исследование было опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.

Полученные результаты стали первым примером явления, известного как «повторное возникновение», когда похожие формы неоднократно развиваются в разных регионах, что свидетельствует о том, что эволюция не всегда является случайным процессом и может быть предсказана.

«Результаты демонстрируют, насколько предсказуемой может быть эволюция, когда развитие организма и естественный отбор объединяются для создания одних и тех же форм снова и снова при определенных обстоятельствах. Возможно, эволюционная биология может стать гораздо более предсказуемой наукой, чем мы могли себе представить в прошлом». — делится Майкл Донохью из Йельского университета, заслуженный профессор экологии и эволюционной биологии Стирлинга и соавтор работы. 

Для исследования группа ученых изучала генетику и морфологию рода растений Viburnum, рода цветковых растений, которые начали распространяться на юг из Мексики в Центральную и Южную Америку около 10 миллионов лет назад. Донохью изучал эту же группу растений для своей докторской диссертации в Гарварде 40 лет назад. В то время он приводил доводы в пользу альтернативной теории, согласно которой крупные волосатые листья и мелкие гладкие листья развились на ранних этапах эволюции группы, а затем обе формы мигрировали по отдельности, будучи рассеянными птицами, через разные горные хребты.

Однако новые генетические анализы, представленные в статье, показывают, что два разных типа листьев развивались независимо, параллельно, в каждом из нескольких горных регионов.

«Я пришел к неверному выводу, потому что в 1970-х годах у меня не было соответствующих геномных данных», — отмечает Донохью.

Команда обнаружила, что очень похожий набор типов листьев развивался в девяти из 11 исследованных регионов. Однако полный набор типов листьев, возможно, еще необходимо вывести в местах, куда дикий розмарин мигрировал совсем недавно. Например, в горах Боливии отсутствуют крупные волосистые листья, встречающиеся в других более влажных районах с малым количеством солнечного света в облачных лесах Мексики, Центральной Америки и северной части Южной Америки.

«Эти растения появились в Боливии менее миллиона лет назад, поэтому мы предсказываем, что крупная форма волосатых листьев со временем разовьется и в Боливии», — подчеркнули исследователи.

Несколько примеров повторяющейся радиации было найдено у животных, например, у ящериц анолис в Карибском бассейне. В этом случае один и тот же набор форм тела, или «эктоморфы», эволюционировал независимо на нескольких разных островах. На примере растений эволюционные биологи попытаются определить общие обстоятельства, при которых можно сделать надежные прогнозы относительно эволюционных траекторий.

Эксклюзивный перевод*

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Учёные нашли новый фактор риска падений и переломов у пожилых людей

136 В журнале JAMA опубликованы результаты исследования, согласно которому применение лекарств против гипертонии связано с …