Stabilna zmienność Żyjące skamieniałości podlegają ciągłej ewolucji
EWOLUCJA POTRAFI DOKONYWAć spektakularnych przemian: na przykład dzisiejsze ptaki śpiewające były kiedyś bezskrzydłymi, naziemnymi dinozaurami. Ale niektóre organizmy wydają się w ogóle nie zmieniać, nawet przez setki milionów lat – na przykład latimeria, współczesna ryba trzonopłetwa, jest prawie nieodróżnialna od swoich skamieniałych odpowiedników sprzed 410 mln lat.
Naukowcy od dawna zastanawiali się, w jaki sposób takie żywe skamieniałości opierają się naciskom doboru naturalnego. Przeważająca hipoteza wyjaśniająca ten „paradoks zastoju albo stazy” głosi, że dobór naturalny utrzymuje niektóre gatunki w niezmienionej postaci, wybierając cechy przeciętne lub średnie (tzw. dobór stabilizujący), a odrzucając cechy odbiegające od normy, które powodowałyby zmianę gatunku (dobór kierunkowy). Jednak badanie opublikowane w „Proceedings of the National Academy of Sciences USA” zaprzecza tej idei, pokazując, że pozornie niezmienne zwierzęta stale wytwarzają nowe cechy, które zwiększają adaptację w krótkim okresie. Za to w dłuższej perspektywie „ewolucyjne zmiany się znoszą, przywracając status quo ante” – twierdzi główny autor badania, James Stroud, biolog z Georgia Institute of Technology.
Stroud i jego współpracownicy badali cztery gatunki jaszczurek z rodziny Anolidae, niemal niezmienione od 20 mln lat, żyjące na małej wysepce w obrębie Florida’s Fairchild Tropical Botanic Garden. Naukowcy chwytali członków tej populacji raz na sześć miesięcy przez trzy lata. Mierzyli rozmiar głowy, długość nóg, wagę, wzrost i lepkość stóp każdej jaszczurki, sprawdzając, które osobniki przeżyły. Stroud spodziewał się zaobserwować działanie doboru stabilizującego, faworyzującego przeciętne cechy osobników. Zamiast tego dostrzegł wyraźne dowody doboru kierunkowego: niektóre jaszczurki o rzadkich cechach, takich jak wybitnie lepkie palce, przeżywały lepiej w krótkim okresie.
Tak czy inaczej w każdym pokoleniu zmieniały się „najlepsze” cechy — na przykład długie nogi sprzyjały przetrwaniu w niektórych latach, a krótkie w innych. Kierunek i siła selekcji wahały się tak bardzo, że czasami nie sposób było uchwycić jakieś regularne tendencje. Tego typu niewielkie zmiany prawdopodobnie zachodzą „tam i z powrotem w sposób nieomal stochastyczny” – mówi Rosemary Grant, biolożka ewolucyjna z Princeton University, która badała paradoks stazy u zięb Darwina.
Ponieważ nowe badanie pokazuje, że dobór naturalny z roku na rok faworyzował cechy skrajne, a nie przeciętne, jego wyniki nie potwierdzają teorii doboru stabilizującego. Natomiast „dobrze wyjaśniają, dlaczego wydaje nam się, że widzimy to, co zdaje się wskazywać na dobór stabilizujący”, mówi Tadashi Fukami, ekolog na Stanford University. Wiele nowych cech zmienia się krótkookresowo, ale nie zapewniają one znaczącej przewagi w dłuższej perspektywie. Innymi słowy, gatunki pozostające w stazie mogły po prostu znaleźć najlepszą możliwą kombinację cech, która zapewnia trwały sukces w ich środowisku.
Co więc się stanie, gdy środowisko statycznego gatunku zmieni się w istotny sposób? Aby móc odpowiedzieć na to pytanie, Stroud nadal podróżuje na Florydę, śledząc wciąż nowe pokolenia jaszczurek.