Prirodna selekcija se obično shvata u kontekstu promene. Kada organizmi odstupe od norme, oni mogu dobiti prednosti koje omogućavaju da njihove loze nadžive one njihovih manje prilagodljivih rođaka.
Ali novo istraživanje sa Državnog univerziteta u Mičigenu sugeriše da prirodna selekcija takođe ima moć da zadrži stvari istim.
„Uvek govorimo o ogromnoj raznolikosti života i trebalo bi. To je neverovatno. Prirodna selekcija nam je dala mnogo te raznolikosti, verovatno najveći deo“, rekao je Džef Koner, profesor sa Fakulteta prirodnih nauka i V.K. Kellogg biološka stanica, ili KBS. „Ali prirodna selekcija takođe može izazvati sličnosti.“
Koner je takođe član fakulteta na Odseku za biologiju biljaka i MSU-ovog programa Ekologija, evolucija i ponašanje ili EEB. Pored toga, on služi kao izabrani predsednik Američkog društva prirodnjaka.
Koner i njegov tim objavili su novi izveštaj u časopisu New Phytologist koji proširuje razumevanje nauke o prirodnoj selekciji suočenoj sa drugim evolucionim mehanizmom koji se zove genetsko ograničenje.
Ideja koja stoji iza ograničenja je da kako se vrste razvijaju, one mogu izgubiti genetsku fleksibilnost u određenim oblastima. Ovo pokreće specifične osobine da se stabilizuju i opstaju kroz generacije.
Grubo govoreći, dakle, primamljivo je razmišljati o prirodnoj selekciji kao o akceleratoru evolucije, koji pokreće različite ili divergentne osobine i ograničenja kao kočnice, održavajući ili čuvajući sličnosti.
„Naš rad malo preokreće scenario o tome“, rekao je Koner. „Predlažemo da selekcija takođe može usporiti stvari, da može izazvati sličnosti kao i razlike.“
Tokom procesa recenzije, rad je opisan kao fascinantan projekat koji je doveo u pitanje dugogodišnje pretpostavke.
Ovaj novi rad se zasniva na drugom izveštaju Konerove grupe sa početka ove godine, koju vodi diplomirani student Robin Vaterman. Taj rad je objavljen u časopisu Evolucija i prvo je nagovestio da bi selekcija mogla biti odgovorna za očuvanje osobina.
Ali istraživači su i dalje morali da isključe doprinose ograničenja, što su i učinili u izveštaju Novog fitologa.
U obe studije, istraživači su se oslanjali na divlju rotkvicu kao model organizma, ali je biljka takođe veoma štetan korov u poljoprivredi, posebno na poljima pšenice u Australiji i jugoistočnim Sjedinjenim Državama.
U obe publikacije, istraživači su proučavali definišuću karakteristiku divlje rotkvice, a to je dužina njenih prašnika ili delova koji proizvode polen. Dva od njegovih šest prašnika su kratka, a četiri dugačka.
Ova osobina ili karakteristika je takođe široko zajednička među skoro 4.000 rođaka divlje rotkve u porodici gorušice. To uključuje Arabidopsis thaliana, još jedan važan modelni organizam; senf od belog luka, invazivna vrsta u Sjedinjenim Državama; i mnoge kulture kao što su kelj, karfiol i prokulice.
Dakle, iako su istraživači bili usredsređeni na fundamentalnu biologiju u ova dva izveštaja, njihov rad bi takođe mogao da inspiriše buduće studije od koristi naučnicima i farmerima širom sveta.
Da bi procenio uticaj selekcije i ograničenja na karakterističnu osobinu stamena ove porodice, tim se okrenuo onome što se zove veštačka selekcija. Odnosno, selektivno su uzgajali divlje rotkvice čiji su prašnici bili bliže istoj dužini kako bi pokušali da promene tu karakteristiku.
„Možda je najbolji metod za testiranje kratkoročnih ograničenja veštačka selekcija, jer ako osobina reaguje na veštačku selekciju, očigledno može da evoluira“, napisao je tim. „Ali ako osobina ne reaguje, postoji ograničenje uzrokovano nedostatkom genetske varijacije.“
Ne samo da je osobina reagovala, već je to učinila vrlo brzo. Tim je smanjio razliku u dužini prašnika za više od 30% tokom eksperimenata.
„Ova porodica biljaka zadržala je ovu četiri dugu, dve kratke osobine više od 50 miliona godina i možemo da se oslobodimo trećine razlike za pet generacija, što bi bilo pet godina“, rekao je Koner. „Pretpostavljam da bismo se, ako bismo nastavili, vratili na šest prašnika jednake dužine.
Preci ove porodice imali su prašnike jednake dužine i nekoliko vrsta u porodici se vratilo na jednaku dužinu tokom vremena. Ali divlja rotkvica i većina njenih rođaka razvili su – i zadržali – motiv četiri dužine i dva kratka, verovatno zahvaljujući prirodnoj selekciji.
Istraživači veruju da prašnik različite dužine daje vrsti prednost kada je u pitanju način na koji oprašivači reaguju sa biljkom, ali nisu sigurni šta je ta prednost. Radeći sa studentima i nastavnicima K-12 kroz njihovu laboratoriju u KBS-u, Vaterman i Conner su osmislili eksperimente da to ispitaju.
Dakle, divlja rotkvica još uvek ima neke misterije, ali pruža snažan podsetnik na moć prirodne selekcije.
„Prirodna selekcija je veoma važna“, rekao je Koner. „Mnogo stvari za koje su ljudi mislili da selekcija ne može da uradi, učimo da selekcija može da uradi.“
