изображение: iStock
Изследователи от Института по еволюционна биология към Испанския висш съвет за научни изследвания и техни колеги от университета „Помпеу Фабра“ откриха възможен механизъм за еволюционното преструктуриране на организмите. Работата им е публикувана в списанието Nature Ecology & Evolution (NEE).
Авторите секвенирали геномите на множество видове анелиди, включително земни червеи, с висока резолюция за първи път и ги сравнили с тясно свързани морски видове, като полихети и пиявици. Те открили безпрецедентно ниво на хромозомна реорганизация, настъпила преди около 200 милиона години, когато тези организми започнали да колонизират сушата.
За разлика от постепенните, „дарвинистки“ промени, геномното преструктуриране, наблюдавано при червеите, е рязко и мащабно – почти пълно унищожение и последващо хаотично „пресглобяване“ на генома. Този сценарий, според ръководителя на изследването Роза Фернандес, е по-съвместим с теорията за прекъснатото равновесие, предложена през 70-те години на миналия век от палеонтолозите Стивън Гулд и Найлс Елдридж.
„Накарах екипа да преизчислява данните отново и отново – просто не можех да повярвам, че геномите могат да се променят толкова радикално за толкова кратко време“, призна Фернандес.
Досега науката не разполагаше с висококачествена геномна библиотека за тази група безгръбначни. Липсата на такива данни възпрепятстваше изучаването на еволюцията на ниво хромозомна архитектура.
Според учените скоропостижната реорганизация на генома е плод на високата гъвкавост на хромозомите при тези червеи, която им е позволила да запазят функционалността на гените дори при силна промяна в позицията им. Това им е помогнало да се приспособят към нови условия – дишане на въздух, слънчева радиация и др.
„Докато преди се смяташе, че стабилността на генома е норма, а хаосът е заплаха, сега виждаме, че при някои видове хаосът може да бъде източник на еволюционен успех“, отбеляза Фернандес.
Изследването открива и нови перспективи за разбиране на процеси, подобни на тези, които протичат по време на развитието на рак при хората. Механизми, подобни на наблюдаваните при червеите, се откриват и в туморните клетки, но при тях преструктурирането води до патологии.
Резултатите от работата пораждат нов кръг от дългогодишен научен дебат: трябва ли еволюцията да се разглежда като изключително бавен процес с натрупвания или е имало внезапни, „експлозивни“ промени в ключови моменти от историята на живота на Земята. „Възможно са и двете теории, на Дарвин и на Гулд, да описват различни аспекти на едно и също явление. Постепенните промени обясняват ежедневната еволюция на популациите, но за изключителните скокове в историята на живота на планетата може да е необходим различен модел“, заключава Фернандес.
