Okazuje się, że ewolucja może nie jest tak przypadkowa, jak sądzono do tej pory. Przełomowe badania brytyjskich naukowców wykazują, że dotąd żyliśmy w błędzie. Następstwo wspomnianego odkrycia może w przyszłości pomóc nam w niwelowaniu bieżących problemów. Mowa tutaj o odporności na antybiotyki, podatności na różnego rodzaju choroby oraz dostosowanie się do zmiennych warunków klimatycznych.
Do tej pory wierzyliśmy, że ewolucja jest wynikiem przypadkowego procesu, który zdarza się cyklicznie. Karol Darwin, brytyjski przyrodnik przed laty wysnuł ową teorię, opartą na doborze naturalnym. Zgodnie z jego twierdzeniem zasoby naturalne naszej planety są ograniczone, dlatego też dochodzi do zmian klimatycznych. Organizmy o cechach dziedzicznych sprzyjających przetrwaniu i reprodukcji, będą miały większą tendencję do pozostawienia na Ziemi większej ilości potomstwa, niż ich mniej przystosowani do tego rówieśnicy. Dobór naturalny sprawia, że ich populacje są w stanie coraz lepiej dostosować się do środowiska, w którym żyją.
Odkrycie
Badania przeprowadzone przez grupę uczonych z University of Nottingham podważają nieprzewidywalność ewolucji. Jak wynika z ustaleń naukowców, na ewolucyjną trajektorię genomu ma wpływ jego przeszłość, nie zaś przypadkowo zachodzące zmiany. Szczegóły badania można znaleźć w „Proceedings of the National Academy of Sciences”.
Prof. James McInerney z University of Nottingham mówi:
Konsekwencje tych badań są wręcz rewolucyjne. Pokazując, że ewolucja nie jest tak przypadkowa, jak kiedyś sądzono, otworzyliśmy drzwi do szeregu możliwości w biologii syntetycznej, medycynie i naukach o środowisku.
Badania
Naukowcy dowiedli, że ewolucja nie jest przypadkowa. Z drugiej strony wciąż nie rozumieją jej wielu mechanizmów. By w końcu jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie: czy ścieżkę ewolucji da się przewidzieć, naukowcy przeprowadzili analizę pangenomu. Jest to pełen zestaw genów w obrębie określonego gatunku. Wykorzystali do tego metodę uczenia maszynowego, która znana jest jako Las Losowy. Korzystali również ze zbioru danych, w którym znajdowało się 2500 kompletnych genomów jednego gatunku bakterii. Przy ich pomocy udało się przeprowadzić symulacje procesu ewolucji. Badania wskazały „niewidzialny ekosystem” genów, które współpracują ze sobą lub konkurują. To właśnie one decydują czy ewolucja się powiedzie. W konsekwencji czego gatunek przetrwa lub zniknie z powierzchni Ziemi.
Dr Maria Rosa Domingo-Sananes z Nottingham Trent University dodaje:
Odkryliśmy, że niektóre rodziny genów nigdy nie pojawiały się w genomie, gdy istniała już tam konkretna inna rodzina genów, a w innych przypadkach niektóre geny były w dużym stopniu zależne od obecności innej rodziny genów. Te interakcje między genami sprawiają, że pewne aspekty ewolucji są w pewnym stopniu przewidywalne, a ponadto mamy teraz narzędzie, które pozwala nam na dokonywanie takich prognoz.
Dzięki wspomnianym badaniom będzie można wyodrębnić rodziny genów, które decydują m.in. o odporności bakterii na antybiotyki. Trzeba także pamiętać, że poza genem głównym w organizmach żywych występują także geny wspierające. Wiedzę tę można wykorzystać m.in. do opracowania nowych leków lub szczepionek.
Konsekwencje odkrycia brytyjskich badaczy mogą także pomóc w modyfikowaniu mikroorganizmów, które mogłyby, wychwytywać dwutlenek węgla pomagając w ten sposób w walce ze zmianami klimatycznymi.
Autor: Patrycja Żero
