Η εξέλιξη χρειάζεται μεγάλες χρονικές περιόδους για να πραγματωθεί: Μύθος…

Πηγή: Understanding Evolution

Συχνά, όταν κάποιος Βιολόγος προσπαθεί να πείσει αδαείς ή ημιμαθείς ή ακόμα και ανθρώπους που υποτίθεται ότι έχουν επιστημονικό υπόβαθρο, για την εξέλιξη και το ερμηνευτικό της σχήμα, τη Θεωρία της Εξέλιξης, ακούει την ίδια παρανοϊκή επιχειρηματολογία: “Ναι, εντάξει, αλλά η εξέλιξη θέλει χρόνια να γίνει, δεν μπορεί να παρατηρηθεί ή να πραγματοποιηθεί με πείραμα, οπότε δεν γίνεται εύκολα πιστευτή”. Αυτή η απόκριση υποκρύπτει και άλλες ανασφάλειες, όπως πως τα πάντα χρειάζονται πειραματισμό (κατάλοιπο της παντοκρατορίας της φυσικής στην επιστημολογία) και πως κάποιος πρέπει να πιστεύει στις θεωρίες (κατάλοιπο δογματικής αντίληψης για την ερμηνεία του κόσμου, που έχει την πηγή του σε μυθολογικές και θρησκευτικές ερμηνείες).

Ας έρθουμε όμως στο προκείμενο. Μπορεί να εξέλιξη να συμβεί σε μικρό χρονικό διάστημα; Αναντίρρητα, ναι. Αν ψάξει κάποιος θα βρει πολλά τέτοια παραδείγματα. Παραθέτω εδώ ένα αρκετά εντυπωσιακό το οποίο συμβαίνει αυτή τη στιγμή λίγο μακριά μας, στο νησί Kauai, στη Χαβάη. Δύο από τα είδη της βιοποικιλότητας, είναι οι γρύλοι και οι μύγες. Οι αρσενικοί γρύλοι διαθέτουν μία δομή στα φτερά τους που τους επιτρέπει να παράγουν έναν ήχο-κάλεσμα, για τα θηλυκά. Έτσι τα θηλυκά προσελκύονται από τον ήχο του αρσενικού γρύλου και ακολουθεί το ζευγάρωμα.  Η μύγα Ormia ochracea είναι ένας εισβολέας στη Χαβάη που προέρχεται από τη Βόρεια Αμερική. Οι μύγες προσελκύονται επίσης από τον ήχο των αρσενικών και αποθέτουν προνύμφες στο σώμα των αρσενικών. Οι προνύμφες κινούνται συστρεφόμενες μέσα στο σώμα των γρύλων, οι οποίοι τελικά πεθαίνουν.

Πηγή: Understanding Evolution (Αριστερά φαίνεται ένας γρύλλος και δεξιά τα παράσιτα που έχουν αναπτυχθεί στο εσωτερικό του)

Η επιβίωση του πληθυσμού των γρύλων φαίνεται πως επιτυγχάνεται λόγω κάποιου εξελικτικού πλεονεκτήματος, σε βάρος (μερικώς) βέβαια της διαιώνισής του. Τα αρσενικά διαθέτουν ένα ξύστρο και στα φτερά τους υπάρχει μία οδοντωτή δομή η οποία παράγει τον ήχο που προσελκύει τα θηλυκά. Μία μετάλλαξη στα αρσενικά, έχει ως αποτέλεσμα να μην εμφανίζεται η οδοντωτή δομή στα φτερά τους (όπως δεν εμφανίζεται και στα θηλυκά), άρα δεν παράγουν ήχο και επομένως δεν προσελκύουν τα θηλυκά. Ταυτόχρονα η σιωπηρή παρουσία των μεταλλαγμένων αρσενικών έχει ως αποτέλεσμα αυτά να μην αναγνωρίζονται από τις μύγες. Οι τελευταίες δεν αποθέτουν στο εσωτερικό των μεταλλαγμένων γρύλων τις προνύμφες τους και οι γρύλοι δεν πεθαίνουν. Επομένως ποιά αρσενικά διαθέτουν εξελικτικό πλεονέκτημα; Αυτά που παράγουν ήχο και άρα προσελκύουν τα θηλυκά με ταυτόχρονη επισήμανσή τους από τις μύγες, ή αυτά που δεν παράγουν ήχο κι άρα “κρύβονται” από τις μύγες ενώ ταυτόχρονα δεν μπορούν να προσελκύσουν θηλυκά;

Πηγή: Understanding Evolution (Η μορφή των φτερών σε μεταλλαγμένα και άγριου τύπου αρσενικά καθώς και σε θηλυκά)

Η απάντηση, όπως γίνεται αντιληπτό, εξαρτάται από τις μύγες. Όταν υπάρχουν μύγες, τότε τα σιωπηλά αρσενικά φαίνεται να επικρατούν. Όταν δεν υπάρχουν μύγες, τότε τα αρσενικά που παράγουν τον ήχο φαίνεται να επικρατούν. Άρα απουσία των μυγών η φυσική επιλογή ευνοεί τα αρσενικά που παράγουν κάλεσμα, τα οποία ζευγαρώνουν και αφήνουν απογόνους. Τι γίνεται όμως στην περίπτωση των αρσενικών που δεν παράγουν ήχους, άρα δημιουργούν πρόβλημα στο ζευγάρωμα ακόμα και αν καταφέρνουν να ξεγελάσουν τις μύγες;

Όπως δείχνουν οι έρευνες που συνεχίζονται ακόμα και σήμερα (τελευταία έρευνα στον συγκεκριμένο πληθυσμό έχει καταγραφεί τον Ιούνιο του 2014) υπάρχουν οι εξής τρόποι με τους οποίους συνεχίζεται το ζευγάρωμα, ακόμα και όταν υπάρχουν περισσότερα αρσενικά που δεν παράγουν ήχο:

1. Αν και μειώνεται ο αριθμός τους, εντούτοις αρσενικά που παράγουν ήχο εξακολουθούν να παραμένουν στον πληθυσμό. Αυτά αναλαμβάνουν το ρόλο της γονιμοποίησης και καθώς είναι λίγα “κρύβονται” από τις μύγες, άρα κατορθώνουν να τις ξεγελάνε και να μην πεθαίνουν.
2. Καθώς ο μικρός αριθμός των αρσενικών που παράγει ήχους προσελκύει τα θηλυκά, αυτά ζευγαρώνονται από μεταλλαγμένα αρσενικά καθώς κινούνται προς τα αρσενικά άγριου τύπου.
3. Διαπιστώνεται πως τα θηλυκά αν και προτιμούν να προσελκύονται από τον ήχο-κάλεσμα, εντούτοις έχουν εξελιχθεί με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι λιγότερο επιλεκτικά. Άρα ναι μεν θα προτιμούσαν κάποιο ηχητικό κάλεσμα και το μετέπειτα κόρτε για να ενδώσουν, όμως δεν λένε όχι και σε αρσενικά που δεν διαθέτουν “τραγουδιστικές ικανότητες”.

Προφανώς και θα πρέπει να γίνεται ζευγάρωμα με σιωπηλά αρσενικά, γιατί πώς αλλιώς θα μπορούσε να κληροδοτείται το μεταλλαγμένο γονίδιο στους απογόνους; Φαίνεται δηλαδή πως η μετάλλαξη που προκαλεί την εξαφάνιση της οδοντωτής δομής στα φτερά των αρσενικών λειτουργεί ωσάν το καρότο και το μαστίγιο: προσφέρει υλικό για τη φυσική επιλογή ως προς την επιβίωση, όμως λειτουργεί ενάντια στο ζευγάρωμα (φυλετική επιλογή). Προφανώς, στην παρούσα φάση φαίνεται πως η φυσική επιλογή και η ανάγκη για επιβίωση έχει το πάνω χέρι ως προς τη φυλετική επιλογή, καθώς όπως φαίνεται αν και δύσκολα τα θηλυκά κατορθώνουν να βρουν αρσενικό ταίρι.

Βέβαια στο μέλλον μπορούν όλα να ανατραπούν. Αν μειωθεί αρκετά ο πληθυσμός των αρσενικών που παράγουν ήχους, ίσως αυτό να οδηγήσει στην εξαφάνιση ή την μετανάστευση των μυγών, άρα στην εξάλειψη του περιοριστικού παράγοντα που οδηγεί τον πληθυσμό στο να μειώνεται η παρουσία των αρσενικών με ήχο. Ίσως δηλαδή στο μέλλον, τελικά επικρατήσουν τα αρσενικά που παράγουν ήχο, αφού ενδεχομένως δεν θα υπάρχουν πια μύγες.

Όλα αυτές οι αλλαγές, για να επανέλθουμε στη μυθολογία που επικαλούνται αρκετοί σχετικά με το ρυθμό της εξέλιξης, έχουν συμβεί μέσα σε περίπου μία δεκαετία. Από το 1991 που ξεκίνησε η μελέτη του πληθυσμού στο νησί Kauai έχει διαπιστωθεί ταχύτατη μεταβολή του πληθυσμού: το 2001 ο πληθυσμός είχε μειωθεί σημαντικά και οι ερευνητές άκουσαν μόνο ένα αρσενικό να καλεί, ενώ το 2003 ο πληθυσμός φάνηκε να ανακάμπτει αλλά δεν υπήρχε κανένα αρσενικό που να παράγει ήχο. Η πίεση της επιλογής λόγω της παρασιτικής συμπεριφοράς της μύγας ήταν τόσο μεγάλη, που η γενετική αλλαγή εξασφάλισε την επιβίωση του πληθυσμού. Και όλη αυτή η αλλαγή συνέβη σε λιγότερο από 10 χρόνια, δηλαδή σε περίπου 20 γενιές γρύλων.

Επίσης εντυπωσιακό στην έρευνα του 2014, είναι πως η συγκλίνουσα εξέλιξη έχει οδηγήσει στην εμφάνιση ανάλογου χαρακτηριστικού (αρσενικά που δεν παράγουν ήχο) στο νησί Oahu. Οι γενετικές αναλύσεις διαπιστώνουν πως πρόκειται για διαφορετική μετάλλαξη από αυτή του νησιού Kauai, όμως προσφέρει το ίδιο εξελικτικό πλεονέκτημα.

Τι θα συμβεί στο μέλλον; Κανείς δεν μπορεί να προβλέψει. Αυτό που μπορούμε να κάνουμε είναι να παρακολουθούμε τις σχετικές δημοσιεύσεις και να αποκτάμε καλύτερη γνώση για τις αλλαγές που συμβαίνουν σε τόσο μικρό χρονικό διάστημα, υπό την επίδραση της φυσικής επιλογής.

Δείτε τις σχετικές δημοσιεύσεις και όλες τις πληροφορίες στο “Quick evolution leads to quiet crickets“.