Зворотній поворот природи. Науковці пояснили, чи можливий реверс еволюції

У 1893 році бельгійський палеонтолог Луї Долло сформулював фундаментальну концепцію еволюційної біології, відому як закон Долло. Цей принцип стверджує, що коли певна анатомічна структура втрачається під час еволюції, її відновлення вважається неможливим — незворотнім процесом, що фактично уподібнює еволюцію до односпрямованого шляху. Однак, простота закону Долло приховує складнішу реальність, яку вчені почали досліджувати далі, розбиваючи її на дві окремі сторони, пише IFLScience.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Перше положення закону Долло стверджує, що коли складні ознаки втрачені, вони не підлягають відновленню. Це початкове твердження здається простим. Однак складність розкривається під час розгляду другого аспекту закону, який заглиблюється в механізм, що стоїть за втратою складних ознак.

Це залежить від накопичення генетичних мутацій, які роблять повернення цих ознак вкрай малоймовірним. Нещодавні досягнення генетичних методологій поставили під сумнів уявлення про те, що випадкові генетичні мутації є однозначною причиною безповоротної втрати генів, припускаючи, що давні генетичні шляхи можуть реактивуватися і відроджувати сплячі ознаки.

Для виконання другого аспекту закону Долло передбачається накопичення мутацій із часом. Під час цього поступового процесу характеристики можуть тимчасово з'являтися, що потенційно може призвести до повторної появи певних ознак.

Задокументовані природні приклади, які, здається, кидають виклик, принаймні частково, першому аспекту закону, показуючи випадки еволюційного регресу, які виявляються поширенішими, ніж вважалося на початку.

Одна з переконливих ілюстрацій еволюційного регресу стосується певних видів ящірок, які повернулися від живородіння до відкладання яєць. Серед них ящірка Liolaemus, яка пристосувалася до внутрішнього виношування в холодному кліматі, щоб захистити своє потомство.

Цікаво, що після колонізації теплих низовин деякі види ящірок Liolaemus повернулися до відкладання яєць, порушуючи, здавалося б, закон Долло.

Інший приклад стосується кістки зап'ястя предків, яка, як вважається, зникла в процесі еволюції птахів. Деякі динозаври, спочатку чотириногі, мали міцну зап'ясткову кістку, відому як пізіформна, яка допомагала переносити вагу.

З переходом до біпедалізму ця кістка зазнала змін або зовсім зникла. Коли з'явилися предки птахів, їхні зап'ясткові структури пристосувалися до польоту, що характеризується ліктьовою кісткою.

Цікаво, що дослідження як скам'янілостей, так і ембріонів сучасних птахів показали, що ліктьова кістка присутня на ембріональних стадіях, але часто відсутня у зрілих птахів. Примітно, що "відсутня" кістка — пізіформна — знову з'явилася у дорослих птахів, всупереч закону Долло.

Прикладом відходу від паразитичної залежності є пилові кліщі, дрібні павукоподібні, які часто зустрічаються в домашніх меблях. Попри те, що вони є паразитами теплокровних хребетних, деякі пилові кліщі ведуть подвійний спосіб життя, чергуючи паразитизм із вільним існуванням. Ця несподівана адаптація підриває традиційне уявлення про незворотну спеціалізацію, постульовану законом Долло.

Підсумовуючи, закон Долло, який спочатку замислювався як простий принцип еволюційної біології, насправді наповнений багатьма нюансами. Природні випадки, коли ознаки, здавалося б, з'являються або повертаються, ставлять під сумнів поняття незворотності, пропонуючи складніший погляд на динаміку еволюції.

Раніше Фокус писав, чому в людей такий великий мозок. Ми можемо нарешті дізнатися, в чому причина.