گیاهان اثباتی برای قابل پیش بینی بودن تکامل

مدت‌هاست که تئوری تکامل به‌عنوان یک فرآیند نسبتاً تصادفی در نظر گرفته می‌شود که ویژگی‌های گونه‌ها توسط جهش‌های تصادفی و رویدادهای محیطی شکل می‌گیرد و بنابراین تا حد زیادی غیرقابل پیش‌بینی است.

اما یک تیم بین المللی از دانشمندان به سرپرستی محققان دانشگاه Yale University و دانشگاه کلمبیا دریافتند که یک نوع گیاهی خاص به طور مستقل سه نوع برگ مشابه را بارها و بارها در مناطق کوهستانی پراکنده در سراسر نوتروپیک ها تکامل داده است.

نتایج این تحقیقیات در تاریخ  July 18 و در نشریه 18 in the journal Nature Ecology & Evolutio. به نام «تابش تکثیر شده» منتشر شد در این مقاله دانشمندان اثبات کردند که گونه های مشابه از یک گیاه به طور مکرر در مناطق مختلف تکامل می‌یابند، که نشان می‌دهد تکامل همیشه یک فرآیند تصادفی نیست، و میتوان آنرا درک و پیش بینی کرد.

گیاهان اثباتی برای قابل پیش بینی بودن تکامل

Michael Donoghue، استاد بازنشسته بوم‌شناسی و زیست‌شناسی تکاملی از دانشگاه Yale :

 «یافته‌ها نشان می‌دهند که تکامل واقعاً تا چه حد می‌تواند قابل پیش‌بینی باشد، ترکیب رشد ارگانیسم‌ها و انتخاب طبیعی موجب  می‌شوند تا شکل‌های مشابهی را بارها و بارها در شرایط خاص مشاهده کنیم.»

 شاید زیست شناسی تکاملی بتواند بسیار بیشتر از آنچه در گذشته تصور می کردیم به یک علم پیش بینی تبدیل شود.

در این تحقیقات، دانشمندان ژنتیک و مورفولوژی یک نوع گیاه Viburnum، که از شاخه های گیاهان گلدار بوده و حدود 10 میلیون سال پیش از جنوب مکزیک به آمریکای مرکزی و جنوبی گسترش یافته ، مورد مطالعه قرار دادند.

حدود 40 سال پیش دکتر Donoghue گیاهی از همین گروه مذکور را برای مقاله Ph.D خود در دانشگاه هاروارد مورد مطالعه قرار داده بود.

او در پایان نامه خود به  نظریه جایگزین استدلال کرده و بیان میکند در این گیاه برگ های بزرگ پوشیده از برگ های صاف و کوچک می باشند که به نوعی تکامل یافته همین برگ های کوچک می باشند و علت تکامل آن مهاجرت این گیاه از یک منطقه به منطقه دیگر توسط پرندگان می باشد.

اما، آنالیزهای ژنتیکی گزارش شده در این مقاله نشان می دهد که دو نوع برگ مختلف از یک گیاه به طور مستقل و موازی و هرکدام در مناطق کوهستانی مختلفی تکامل یافته اند.

تیم تحقیقاتی برای حل این مسئله مجموعه ای بسیار مشابه از برگ ها را 11 منطقه مورد مطالعه قرار دادند و در یافتند که برگ ها در 9 منطقه از 11 منطقه تکامل یافته است.برای مثال، کوه‌های بولیوی فاقد انواع برگ‌های مودار بزرگ هستند این در حالیست که در سایر مناطق مرطوب‌تر با آفتاب کم در جنگل‌های ابری در مکزیک، آمریکای مرکزی و شمال آمریکای جنوبی یافت می‌شوند.

چندین نمونه از تشعشعات تکثیر شده در حیوانات مانند مارمولک های آنولیس در دریای کارائیب یافت شده است. در آن صورت، همان مجموعه ای از اشکال بدن، یا “اکتومورف”، به طور مستقل در چندین جزیره مختلف تکامل یافته است.

 با در دست داشتن یک نمونه گیاهی، زیست شناسان تکاملی سعی خواهند کرد شرایط کلی را کشف کنند که تحت آن می توان پیش بینی های محکمی در مورد مسیرهای تکاملی انجام داد.

اریکا ادواردز، استاد بوم شناسی و زیست شناسی تکاملی در دانشگاه ییل:

«این تحقیقیات ممکن است دهه ها به طول بیانجامد ولی یک سیستم جدید شگفت انگیز جهت مطالعه سازگاری تکاملی ایجاد میکند. اکنون که این الگو را ایجاد کرده‌ایم، چالش‌های بعدی ما درک بهتر اهمیت عملکردی این گونه‌های برگ و ساختار ژنتیکی زیربنایی آنها می باشد که امکان ظهور مکرر آنها را فراهم می‌کند.