Naukowcy odtworzyli ewolucję. Wynik zaskoczył nawet ich samych
Ewolucja nie zawsze nagradza elastyczność. Naukowcy, którzy setki razy odtworzyli jej przebieg w symulacjach komputerowych, odkryli, że częste zmiany środowiska mogą zarówno pomagać, jak i szkodzić przystosowaniu.
Ewolucja kojarzy się z powolnym dostosowywaniem do zmieniającego się świata. Tymczasem nowe badania pokazują, że nie tylko sama zmiana ma znaczenie, lecz także jej kolejność, częstotliwość i historia. Naukowcy dosłownie "puścili ewolucję od nowa" setki razy i odkryli coś, co komplikuje proste scenariusze adaptacji.
Ewolucja w świecie, który nie daje spokoju
- Populacje roślin i zwierząt nieustannie mierzą się z nowymi presjami środowiskowymi. Pory roku się zmieniają, jednego roku są powodzie, a następnego susze. Wciąż nie wiemy, jak taka niestabilność kształtuje ewolucję w długim czasie - tłumaczy dr Csenge Petak z University of Vermont.
Badaczkę zastanowiło, czy częste zmiany pomagają organizmom przygotować się na przyszłe wyzwania, czy raczej je spowalniają, zmuszając do ciągłego "zaczynania od nowa".
Odtworzyli ewolucję setki razy
Wraz z dr. Lapo Fratim, informatykiem z University of Vermont, oraz zespołem biologów i badaczy z University of Cambridge dr Petak stworzyła zaawansowane symulacje komputerowe. Przez tysiące pokoleń obserwowali cyfrowe organizmy funkcjonujące w 105 zmiennych środowiskach. Wyniki, opublikowane czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, były niejednoznaczne.
- Znaleźliśmy zadziwiającą zmienność w tym, jak populacje ewoluowały w niestabilnych środowiskach. W niektórych przypadkach zmiany pomagały osiągnąć wyższy poziom przystosowania, w innych wyraźnie je hamowały - raportują autorzy.
Zobacz również:
Dlaczego historia ma znaczenie?
- Najbardziej ekscytujące jest to, że odtworzyliśmy ewolucję setki razy. To dało nam widok z lotu ptaka na procesy, których nie da się przetestować w laboratorium - podkreśla prof. dr Melissa Pespeni, biolog i główna autorka pracy. Jej zdaniem kluczowy wniosek jest prosty, ale i trochę... niewygodny dla badań - punkt startowy ma ogromne znaczenie.
- Historia populacji wpływa na to, jak wysoko może się wspiąć i jak trudna jest ta droga. Nie możemy zakładać, że jedna populacja reprezentuje cały gatunek.
Wnioski są istotne nie tylko dla biologii i badań nad zmianą klimatu, ale także dla sztucznej inteligencji. Jak zauważa dr Nick Cheney, problemy AI z "zapominaniem" wcześniejszych umiejętności zaskakująco przypominają ewolucję w zmiennym świecie.
Badanie pokazuje jednoznacznie, że ewolucję kształtuje nie sama zmiana, lecz jej kolejność, tempo i pamięć przeszłych warunków.
Źródło: ScienceDaily
Publikacja: Csenge Petak, Lapo Frati, Renske M. A. Vroomans, Melissa H. Pespeni, Nick Cheney. The variability of evolvability: Properties of dynamic fitness landscapes determine how phenotypic variability evolves. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (51) DOI: 10.1073/pnas.2519469122
