Plastyczność fenotypowa i mechanizmy adaptacyjne stworzeń – kolejne przykłady

Przez ostatnie kilkadziesiąt lat kolejne badania systematycznie obalały darwinowski dobór naturalny. Koncepcja głosząca, że środowiska kształtują stworzenia za sprawą przetrwania najsilniejszych jednostek, nie wytrzymuje próby czasu. Zamiast tego badania wskazują na to, że w dużym stopniu to stworzenia aktywnie wyczuwają środowisko, w którym żyją, i dostosowują się do danego otoczenia.

Adaptacja to efekt inżynierii biologicznej, a nie śmierci i przetrwania metodą prób i błędów. Pisaliśmy już szerzej o mechanizmach adaptacyjnych i o plastyczności fenotypowej. Teraz chcemy wymienić krótko kilka kolejnych przykładów tych zdumiewających zdolności żywych stworzeń.

Nie mutacje, ale adaptacje

Bardzo dużo adaptacji zachodzi w ciągu jednego pokolenia lub krócej. Oto i one, począwszy od wspominanych już przez nas słynnych zięb Darwina:

• Zięby wyczuwając środowisko, szybko dostosowały kształty swoich dziobów. Nie potrzebowały do tego dziedziczonych zmian genetycznych¹.

• Karaś pospolity (gatunek słodkowodnej ryby z rodziny karpiowatych) szybko zmienił swoją morfologię w obecności drapieżników. Zmiany te utrudniły drapieżnikom pożeranie ciał tych ryb, a także zwiększyły ich prędkość i przyspieszenie².

• Badanie ponad 1000 pytonów i boa dowiodło, że wykazywały one podobne cechy, aby przystosować się do swojego środowiska, bez odnotowanych mutacji³.

• Niektóre populacje myszaków (rodzina chomikowatych) różnią się długością ogonów w odpowiedzi na warunki panujące we wschodnich lub zachodnich lasach i preriach. Wygląda na to, że jest to wynik specyficznych mechanizmów genetycznych, a nie mutacji⁴.

• Lęgi jaj różnych gadów wyczuwają temperaturę otoczenia i zawartość piasku, powodując tworzenie się różnych proporcji samców i samic. Zmiany zachodzą po złożeniu jaj i nie są wynikiem mutacji. Konkretne czujniki odpowiedzialne za ten proces odkryto w 2015 roku⁵.

• Kiedy pewien gatunek ryb rzecznych składa jaja w jaskiniach, larwy pośrednio wyczuwają środowisko jaskiniowe i tworzą się ryby o większych różnicach w wielkości oczu i orbit. Nie zidentyfikowano żadnych mutacji inaktywujących w genach regulatorowych⁶.

Teoria ewolucji w potrzasku

Dziś teoria ewolucji przeżywa kryzys, o czym również już pisaliśmy – tutaj. To, co świeccy naukowcy twierdzili przez długie lata, okazuje się stać w jawnej sprzeczności z tym, co tak naprawdę obserwujemy w przyrodzie. Dlatego naukowcy z tego samego ewolucyjnego obozu są w konflikcie. Jak to ujęli autorzy pewnego znaczącego artykułu w Nature, „to nie jest burza w akademickiej herbaciarni, to walka o samą duszę dyscypliny”⁷. Nic dziwnego. Trudno przejść bez refleksji obok odkryć takich jak wyżej wymienione i wielu innych.

Przypisy

1. Cabej, N. R. 2013. Building the Most Complex Structure on Earth: An Epigenetic Narrative of Development and Evolution of Animals. New York: Elsevier Publishing, 200; McNew, S. M. et al. 2017. Epigenetic variation between urban and rural populations of Darwin’s finches. BMC Evolutionary Biology. 17: 183; Skinner, M. K. et al. 2014. Epigenetics and the Evolution of Darwin’s Finches. Genome Biology and Evolution. 6 (8): 1972-1989.
2. Stabell, O. B. and M. S. Lwin. 1997. Predator-induced phenotypic changes in crucian carp are caused by chemical signals for conspecifics. Environmental Biology of Fishes. 49 (1): 139-144.
3. Esquerré, D. and J. S. Keogh. 2016. Parallel selective pressures drive convergent diversification of phenotypes in pythons and boas. Ecology Letters. 19 (7): 800-809.
4. Kingsley, E. P. et al. 2017. The ultimate and proximate mechanisms driving the evolution of long tails in forest deer mice. Evolution: International Journal of Organic Evolution. 71 (2): 261-273.
5. Yatsu, R. et al. 2015. TRPV4 associates environmental temperature and sex determination in the American alligator. Science Reports. 5: 18581.
6. Rohner, N. et al. 2013. Cryptic Variation in Morphological Evolution: HSP90 as a Capacitor for Loss of Eyes in Cavefish. Science. 342 (6164): 1372-1375; Gore, A. V. et al. 2018. An epigenetic mechanism for cavefish eye degeneration. Nature Ecology & Evolution. 2 (7): 1155-1160.
7. Laland, K. et al. 2014. Does evolutionary theory need a rethink? Nature. 514 (7521): 161–164.

Opracowano na podstawie: „Exploring adaptation from an engineering perspective”, opublikowane na icr.org 29 października 2019.