Mokslininkai nustebo atradę, kad laukiniai pomidorai Galapagų salose pradeda gaminti seniai išnykusias chemines medžiagas. Tai leidžia manyti, jog augalai tam tikra prasme grįžta prie savo senovinių genetinių savybių, kurios, kaip manoma, buvo prarastos prieš milijonus metų.
Šis reiškinys vadinamas atvirkštine evoliucija, kai organizmas vėl įgyja seniai prarastas savybes, kurios laikytos išnykusiomis. Tai retas, tačiau nepaprastai svarbus procesas, galintis pakeisti mūsų supratimą apie evoliuciją ir gyvybės prisitaikymo galimybes.
Nustatyta, kad vakarų Galapagų salose augantys pomidorai pradėjo sintetinti alkaloidus, tai natūralias kartaus skonio molekules, kurios augalams padeda apsisaugoti nuo vabzdžių, grybelių ir žolėdžių gyvūnų. Įdomiausia tai, kad šie alkaloidai primena ne šiuolaikinių pomidorų, o baklažanų giminaičių senovinius junginius.
Nors Galapagų salose nėra daug gyvūnų plėšrūnų, augalai vis tiek susiduria su įvairiomis grėsmėmis, todėl natūrali cheminė apsauga išlieka būtina. Tyrėjai pastebėjo, kad naujesnėse, vulkaninės kilmės salose, kur aplinkos sąlygos sunkesnės, augalai prisitaiko ir grįžta prie efektyvesnių, senovėje naudotų apsauginių junginių.
Kaip pasikeitė molekulės? Vos keli genetiniai žingsniai
Tyrėjai išsiaiškino, kad šie cheminiai pokyčiai įvyko pakeitus vos keturias aminorūgštis viename fermentą gaminančiame baltyme. Tokie nedideli genetiniai pakeitimai pakeitė visos molekulės struktūrą. Tai reiškia, kad net ir maži pakitimai gali lemti didelius biocheminius pokyčius.
Norėdami tai patvirtinti, mokslininkai dirbtinai sukūrė fermentų genus ir įterpė juos į tabako augalus. Rezultatas buvo akivaizdus, nes augalai pradėjo gaminti senovinius alkaloidus, tarsi būtų kilę iš priešistorinių augalų.
Aplinkos poveikis ir salų geografija
Tyrimas taip pat atskleidė įdomų geografinį dėsningumą. Rytinėse, senesnėse salose pomidorai gamino šiuolaikinius, žmogui saugius alkaloidus. Tuo tarpu vakarinėse, naujesnėse salose pomidorai pradėjo sintetinti senovinius, stipresnius junginius. Tai leidžia manyti, kad aplinkos sąlygos, tokios kaip dirvožemio sudėtis ir klimatas, gali paskatinti augalą sugrįžti prie senų prisitaikymo strategijų.
Evoliuojame ne tik pirmyn
Iki šiol vyravo požiūris, kad evoliucija juda viena kryptimi, nuo paprastesnių formų link sudėtingesnių ir geriau prisitaikiusių. Tačiau šis atradimas parodė, kad tam tikromis aplinkybėmis gyvybė gali sugrįžti prie senų sprendimų, jei jie tampa efektyvesni naujomis sąlygomis.
Mokslininkai pažymi, kad panašūs procesai galėtų vykti ir kituose organizmuose, jei aplinka to pareikalautų. Tokie atradimai skatina permąstyti mūsų supratimą apie evoliuciją ir galimą ateities biologinių pokyčių kryptį.
Ką tai gali reikšti žmonijai?
Supratimas, kaip pasikeitus keliems baltymams galima atkurti senovines molekules, atveria naujų galimybių taikyti šias žinias praktikoje. Galbūt ateityje tai leis kurti natūralius augalų pesticidus, pagerinti augalų atsparumą ligoms ar net sukurti sveikesnius produktus.
Šis tyrimas parodo, kad gamta turi savų būdų prisitaikyti prie aplinkos. Ir kartais, norint žengti pirmyn, tenka grįžti prie to, kas veikė prieš milijonus metų.
