Може ли един вид да се „дееволюира“? Дивите домати в Галапагос може да предоставят убедителни доказателства

Връзката е копирана!

На стотици благи от крайбрежията на Еквадор, на същото място, което е въодушевило основополагащата еволюционна доктрина на Чарлз Дарвин, диворастящ тип наподобява се е върнал обратно.

Малък домат, открит в Галапагос, прочут научно като Solanum pennellii, за първи път притегли вниманието на откривателите през 2024 година по време на проучване на алкалоиди, естествени съединения, създадени от растения, които могат да работят като вграден пестицид. Докато учените проучиха доматите, открити в региона, те видяха нещо необичайно: Solanum pennellii от по-младите, западни острови на архипелага произвеждаха съединения, които не са били следени в доматените растения от милиони години.

След това откривателите съпоставят необикновените растения с проби от Solanum pennellii на по-старите острови. Те разкрили, че доматите на източните острови имат съвременна защитна система, което допуска, че по-младите, западни растения не са изоставени в еволюционното пътешестване на типа, а вместо това демонстрират вероятен случай на „ противоположна еволюция “.

„ Не е доста всекидневно да се следи противоположна еволюция “, сподели Адам Джозвяк, молекулярен биохимик в Калифорнийския университет, Ривърсайд, който беше част от екипа, направил откритието. Учените оповестиха своите открития през юни в списанието Nature Communications.

„ Смятаме, че може би изискванията на околната среда оказват напън върху тези домати да се върнат назад към първичното или към прародителското положение “, сподели Йозвяк, добавяйки, че откритието „ демонстрира, че природата е доста гъвкава и това не е методът, по който си мислехме – че всичко върви единствено напред. “

Докато плодовете на западните растения изглеждаха малко по-различно - с виолетов цвят и по-тъмни лози вместо нормалните им ярки и топли нюанси - най-големите разлики сред тях и доматите от източните острови бяха открити на молекулярно равнище.

Анализирайки повече от 30 проби от домати, откривателите видяха, че западният Solanum pennellii има молекулярен пръстов отпечатък, сходен на този на патладжан, различен член на фамилията на пасленови растения, които споделят общ предшественик. Докато актуалните домати са еволюирали по този начин, че към този момент да не създават алкалоидите от патладжан, тези на западните Галапагоски острови наподобява са еволюирали още веднъж или са се дееволюирали, с цел да съдържат този ген на предците.

Чрез проучване на тези молекули и следствие за какво доматите са се върнали към антични гени, учените биха могли да проектират по-добри култури за ястие, по-силни пестициди или даже медикаменти, сподели Йозвяк. Това също може да помогне на откривателите да схванат по-добре еволюцията на разнообразни типове, в това число хората - и дали е по-гъвкава, в сравнение с се смяташе в миналото.

Съживяване на отбраната на античните домати

Solanum pennellii има южноамерикански генезис и евентуално е стигнал до островите Галапагос посредством птици, носещи семената на растението преди 1 милион или 2 милиона години, преди по-младите острови да се образуват вследствие на вулканична активност, съгласно Йозвяк. Въпреки че специалистите не са сигурни тъкмо по кое време доматите са пристигнали на по-младите острови, еволюцията на растението би трябвало да се е случила през последните половин милион години, защото това е към времето, когато най-младите острови са се появили за първи път, сподели Йозвяк.

На източните острови околната среда е по-стабилна и биологично разнообразна, до момента в който по-младите острови имат ялов пейзаж с по-слабо развита почва. Токсичният молекулярен коктейл от доматите с античните гени освен оказва помощ на растенията да се предпазят от хищници, само че Йозвяк допуска, че може също да помогне на корените да съберат повече хранителни субстанции или вероятно да ги защищити от заболявания.

Когато анализирали доматите, откривателите открили, че това е доста елементарна смяна в състава на аминокиселините, която е предиздвикала растението да се върне към своите прародители. След това те генетично модифицираха тютюневите растения по същия метод, с цел да следят производството на съединенията на предците и да потвърдят по какъв начин работи.

Но е належащо по-нататъшно изследване, с цел да се разбере изгодата от тази промяна - и за какво връщането се случва преди всичко, сподели Йозвяк.

Случаят с Solanum pennellii хвърля светлина върху това по какъв начин растенията развиват разнообразна химия при разнообразни условия, съгласно Анураг Агравал, постепенен еколог и професор по екологични проучвания на Джеймс А. Пъркинс в университета Корнел в Итака, Ню Йорк. Но той добави, че не намира концепцията за противоположната еволюция на доматите за изключително изненадваща.

„ Повечето еволюционни биолози биха отхвърлили еволюцията като прогресиращ развой, това е по-скоро развой на бърникане, който постоянно се заобикаля и връща обратно “, сподели Агравал в имейл.

Той уточни образци като загуба на око при обитаващи пещери животни, липса на полети при птици, които са еволюирали от летящи предшественици - като пингвини, щрауси и птици киви - и загуба на задни крака при водни бозайници като китове, делфини и морски прасета, когато техните четириноги прародители се върнаха в морето.

Допълнителни проучвания, в това число опити за определяне на времето и изискванията, при които доматените растения са еволюирали до това прародителско положение, биха помогнали да се удостовери какво е предизвикало реверсията.

Алкалоидите във високи концентрации не са безвредни за ястие от хората, което прави проучването на съединенията и по какъв начин да ги контролирате скъпо, сподели Йозвяк. Но все още диворастящите домати не оказват въздействие върху човешкото здраве, защото не се отглеждат за човешка консумация.

Йозвяк сподели, че се надява да се върне на островите, с цел да търси отговори на тези въпроси, както и на други черти, евентуално повлияни от молекулите на предците, като взаимоотношението на растенията с насекомите и скоростта, с която се разлагат.

Оспорване на закона на еволюцията

За някои типове да развият характерни за острова черти не е нищо извънредно. Дарвин следи това събитие, до момента в който работи в Галапагос през 1835 година, забелязвайки да вземем за пример, че чинките имат разнообразни форми на клюн, подобаващи за техните източници на храна, намиращи се на другите острови.