Istraživači, Mark Stoeckle sa Sveučilišta Rockefeller u New Yorku i David Thaler sa Sveučilišta u Baselu u Švicarskoj, pretražili su pet milijuna genskih snimaka, nazvanih “bar-kodovi DNA”, prikupljenih od stotinjak životinjskih vrsta od stotina istraživača širom svijeta i pohranjenih u bazu podataka GenBank koju vodi američka vlada.
Nalazi koje su objavili zasigurno potiču, ako ne i poništavaju, više od jedne ustaljene ideje o tome kako se evolucija odvija. Primjerice, udžbenička biologija nalaže da će vrste s velikom populacijom poput mrava, štakora i ljudi, s vremenom postajati genetski raznolikije.
Ali je li to istina?
“Odgovor je ne”, rekao je Stoeckle, vodeći autor studije, objavljene u časopisu Human Evolution.
Katastrofičan događaj stvorio ‘uska grla’ prije 100 000 godina?
Za 7,6 milijardi ljudi na planetu, 500 milijuna vrabaca ili 100 000 ptica pješčanika, genetska raznolikost “otprilike je ista”, rekao je Stoeckle za AFP.
Možda je zapanjujući rezultat istraživanja DNA ‘bar-kodova’ taj što je 9 od 10 vrsta danas na Zemlji, uključujući ljude, nastalo prije 100 000 do 200 000 godina. “Ovaj je zaključak vrlo iznenađujući i protiv njega sam se borio koliko sam mogao”, rekao je Thaler za AFP. Ta je reakcija razumljiva: kako objasniti činjenicu da je 90% životinjskog svijeta, genetski gledano, otprilike iste starosti?
Je li prije 200 000 godina bio neki katastrofalni događaj koji je zamalo obrisao život na Zemlji?
DNA ‘bar-kodovi’
Da bismo razumjeli odgovor, moramo razumjeti DNA kodiranje. Životinje imaju dvije vrste DNA. Ona koja nam je poznatija je nuklearnu DNA. Roditelji je prenose na većinu potomaka i sadrži genetski nacrt za svakog pojedinca.
Genom – sastavljen od DNA – građen je s četiri vrste molekula raspoređenih u parovima. Kod ljudi postoji tri milijarde tih parova, grupiranih u oko 20 000 gena.
Ali životinje također imaju DNA u svojim mitohondrijima, a to su malene strukture unutar svake stanice koje energiju iz hrane pretvaraju u oblik koji stanice onda mogu koristiti.
Mitohondriji sadrže 37 gena, a jedan od njih, poznat kao COI, koristi se za DNA ‘bar-kodiranje’. Za razliku od gena u nuklearnoj DNA, koji se mogu uvelike razlikovati od vrste do vrste, sve životinje imaju isti skup mitohondrijske DNA, što daje zajedničku osnovu za usporedbu. Također, izolirati mitohondrijsku DNA je puno jednostavnije i jeftinije.
2002. godine, kanadski molekularni biolog Paul Hebert koji je skovao izraz “DNA bar-kod”, smislio je način identificiranja vrsta analizirajući gen COI. “Mitohondrijski slijed pokazao se savršenim za ovaj pristup životinjama jer ima pravu ravnotežu dvaju konfliktnih svojstava”, rekao je Thaler.
‘Neutralne’ mutacije u DNA
S jedne strane, slijed gena COI sličan je u svim životinjama, što olakšava usporedbu. S druge strane, ti su mitohondrijski isječci dovoljno različiti da mogu razlikovati svaku vrstu. “Gotovo se savršeno podudara s oznakama vrsta koje su napravili stručnjaci za svaku domenu životinja”, rekao je Thaler.
Analizirajući bar-kodove na 100 000 vrsta, istraživači su pronašli trag koji pokazuje da su se gotovo sve životinje pojavile otprilike u isto vrijeme kad i ljudi. Ono što su vidjeli je nedostatak varijacija u takozvanim “neutralnim” mutacijama, a to su male promjene u DNA kroz generacije koje niti pomažu niti oštećuju šanse pojedinca za preživljavanje. Drugim riječima, bili su irelevantni u smislu prirodnih i seksualnih pokretača evolucije.
https://kozmos.hr/istrazivaci-s-harvarda-misle-kako-bi-jupiter-mogao-imati-ulogu-u-izumiranju-dinosaura/
Koliko su te “neutralne” mutacije slične ili ne može se usporediti s godovima stabala samo što one otkrivaju približnu starost vrste.
Što nas vraća na naše pitanje: zašto se ogromna većina postojećih vrsta pojavila otprilike u isto vrijeme?
Darwin zbunjen
Trauma iz okoliša jedna je od mogućnosti, objasnio je Jesse Ausubel, direktor Programa za ljudski okoliš na Sveučilištu Rockefeller. “Virusi, ledeno doba, uspješni novi konkurenti, gubitak plijena – sve to može uzrokovati razdoblja kada populacija naglo opada”, rekao je za AFP, komentirajući studiju.
„U tim je razdobljima genetskim inovacijama lakše zahvatiti cijelu populaciju i pridonijeti nastanku nove vrste.“ Ali posljednji istinski događaj masovnog izumiranja bio je prije 65,5 milijuna godina kada je udar asteroida izbrisao kopnene dinosaure i polovicu svih vrsta na Zemlji.
To znači da je “usko grlo” stanovništva u najboljem slučaju samo djelomično objašnjenje. “Najjednostavnije tumačenje je da se život uvijek razvija”, rekao je Stoeckle. “Vjerojatnije je da su u svakom trenutku evolucije, aktualne životinje nastale relativno nedavno.”
U ovom pogledu, vrsta traje samo određeno vrijeme prije nego što ili evoluira u nešto novo ili izumre. Pa ipak, još je jedno neočekivano otkriće izašlo iz studije – vrste imaju vrlo jasne genetske granice i nema ničega ‘između’.
“Ako su pojedinci zvijezde, onda su vrste galaksije”, rekao je Thaler. “To su kompaktne nakupine udaljene jedne od drugih velikim prostranstvom praznog prostora.” Odsutnost ‘prijelaznih’ vrsta nešto je što je također zbunilo Darwina, smatra Thaler.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Hood M. (2018.), Sweeping gene survey reveals new facets of evolution, Phys.org
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
