Ewolucja często uważana jest za przypadkowy proces oddziałujący na zbiór cech, które pojawiają się losowo poprzez zmienność genetyczną. Słynny paleontolog Stephen Jay Gould miał powiedzieć kiedyś, że wątpi, by “coś takiego jak Homo sapiens kiedykolwiek wyewoluowało ponownie”, gdyby cofnąć taśmę życia.
Czytaj też: Darwin się mylił? Ewolucja nie jest tak przypadkowa, jak nam się wydawało
Nowe badania przeprowadzone na owadach zwanych straszykami sugerują, że nie miał on racji, a ewolucja może powtarzać się w przewidywalny, cykliczny sposób. To może pomóc nam zrozumieć, jak organizmy zmieniają się w odpowiedzi na presję selekcyjną. Szczegóły opisano w czasopiśmie Science Advances.
Ewolucja jednak powtarzalna i przewidywalna?
Naukowcy z French National Centre for Scientific Research (CNRS) pod kierunkiem dr Patrika Nosila badali wzory kamuflażu straszyków, głównie należących do gatunku Timema cristinae. Dzięki 30-letnim danym z badań terenowych z 10 różnych lokalizacji odkryli, że powtarzalność jest kluczowym elementem ewolucji tych owadów.
Czytaj też: Lis, a nie zięby. To właśnie to stworzenie zainspirowało Karola Darwina
Trzy różne odmiany T. cristinae kamuflują się albo za pomocą białych pasów, albo jednolitego zielonego koloru. Robią to po to, aby dopasować się do ich ulubionych roślin żywicielskich albo rzadszego, ciemniejszego odcienia. Patyczaki składają jaja tylko raz w roku, więc każdy rok w badaniu reprezentował nowe pokolenie.
Po znalezieniu i skatalogowaniu ponad 32 000 owadów zespół mógł rozdzielić trendy – odkrywając, że we wszystkich 10 geograficznie oddzielonych populacjach częstotliwość zielonych i paskowanych straszyków cyklicznie zmieniała się z roku na rok w przewidywalny sposób. Jeśli paski stawały się mniej powszechne w jednym roku, zwiększały się w następnym i odwrotnie. Jednak odsetek rzadszych, ciemnych owadów, które wtapiają się w leśne runo, pozostawał dość niski i stabilny w czasie.
Dr Patrik Nosil mówi:
Nasze wyniki sugerują, że ewolucja jest zarówno powtarzalna, jak i złożona dla tej samej cechy.
Wyniki przypominają wcześniejsze badania próbujące zrozumieć, dlaczego ewolucja ciągle tworzy (i niszczy) kraby, z ich bocznymi planami ciała, wytrzymałymi skorupami i ogromnymi szczypcami. Badania wykazały również, że ryby z rodziny ciernikowatych mają podobną tendencję do ewoluowania tych samych cech raz po raz. Jednak większość tych odkryć pochodzi z prac jednej lub kilku populacji lub krótkich eksperymentów laboratoryjnych, które nie są wystarczająco długie, aby uchwycić pojawienie się mutacji genetycznych, które mogą dać początek przydatnym cechom.
Nowe badanie nawiązuje do dziesięcioleci pytań o determinizm i przypadek w historii życia, ale może mieć również daleko idące implikacje. Zrozumienie, że ewolucja czasami działa w przewidywalny sposób, może pomóc przewidzieć, jak organizmy się zmieniają, a tym samym, jak zarządzają populacjami. Wyniki mogą być różne w innych taksonach i nie wiadomo, czy ewolucja jest podobna w królestwie zwierząt i roślin.