Evolucija skreće

Biljke se neprestano prilagođavaju promenama u svom okruženju, ali nova istraživanja ukazuju na to da se neke vrste možda prilagođavaju u pogrešnom smeru.

Studija Univerziteta u Mičigenu pokazala je da je kod slakova za samo devet godina zabeležen pad stope prilagođavanja od 96%, ne zato što im nedostaje genetska raznovrsnost, već zato što suprotstavljeni evolutivni pritisci mogu ograničiti njihovu sposobnost da odgovore na klimatske promene.

Nalazi ukazuju na to da promene u životnoj sredini izazvane ljudskim aktivnostima mogu stvoriti neočekivane izazove za biljke i ekosisteme.

Kada se strategije preživljavanja sukobe

Kako temperature rastu, a vremenski obrasci se menjaju, biljke često moraju da prilagode osobine poput vremena cvetanja kako bi preživele u novim uslovima.

Međutim, čini se da se slakovi suočavaju sa još jednim snažnim pritiskom: privlačenjem sve ređih oprašivača.

Istraživači su utvrdili da osobine koje biljkama pomažu da privuku oprašivače mogu ometati osobine koje im omogućavaju da se prilagode klimatskim promenama. Veći cvetovi mogu povećati šanse za privlačenje insekata, dok ranije cvetanje može pomoći biljkama da se prilagode višim temperaturama i promenama u količini padavina.

Vremenom su ove osobine postale sve snažnije povezane u populacijama slakova. Zbog toga je prirodna selekcija sve više favorizovala veće cvetove, što je potencijalno smanjilo sposobnost biljaka da prilagođavaju vreme cvetanja klimatskim uslovima.

Genetska raznovrsnost nije bila problem

Jedno od najiznenađujućih otkrića bilo je to što su biljke i dalje imale dovoljno genetskih varijacija za evolutivne promene.

Naučnici često očekuju da vrste sa visokom genetskom raznovrsnošću imaju veću sposobnost prilagođavanja, jer poseduju više potencijalnih osobina na koje prirodna selekcija može delovati. Međutim, slakovi obuhvaćeni ovom studijom nisu bili ograničeni nedostatkom evolutivnih „resursa“.

Umesto toga, istraživači smatraju da su biljke sve više bile ograničene odnosom između različitih osobina. Kada jedna karakteristika utiče na evoluciju druge, to može ograničiti moguće pravce kojima populacija može da se razvija.

Rezultati studije ukazuju na to da su slakovi i dalje imali sposobnost evolutivnih promena, ali da su ih pritisci iz životne sredine usmeravali ka osobinama koje možda nisu najkorisnije za suočavanje sa promenama klime.

Uticaj ljudi menja tok evolucije

Istraživanje je predvodila Saša Bišop, nedavno doktorirala, u saradnji sa Džonom Stinčkombom sa Univerziteta u Torontu i Reginom Baukom sa Odeljenja za ekologiju i evolutivnu biologiju Univerziteta u Mičigenu.

Tim je proučavao slakove u okviru šireg istraživanja o tome kako ljudske aktivnosti menjaju evolutivni put divljih vrsta.

Klimatske promene predstavljaju samo jedan od izazova sa kojima se biljke suočavaju. Gubitak staništa usled izgradnje, intenzivne poljoprivrede i široke upotrebe pesticida takođe je doprineo smanjenju populacija oprašivača širom sveta.

Naučnici već dugo predviđaju da bi neke vrste mogle brzo evoluirati kao odgovor na promene u životnoj sredini. Međutim, posmatranja iz prirode sve češće pokazuju da se mnoge populacije smanjuju ili postaju genetski manje raznovrsne, umesto da se dovoljno brzo prilagode.

Merjenje evolutivnih promena

Kako bi utvrdili na koji način se slakovi menjaju, istraživači su prikupili seme iz divljih populacija u dva različita perioda, sa razmakom od devet godina.

Biljke su uzgajali u kontrolisanim uslovima i merili nekoliko osobina povezanih sa prilagođavanjem klimi i privlačenjem oprašivača. Među njima su bili vreme prvog cvetanja, veličina cveta, nivo šećera u nektaru i rastojanje između struktura koje proizvode polen i delova cveta koji primaju polen.

Istraživači su zatim izračunali stopu prilagođavanja biljaka pomoću statističke metode nazvane R, koja uzima u obzir način na koji različite osobine utiču jedna na drugu, umesto da ih analizira odvojeno.

Ovaj pristup pomogao je da se utvrdi da li promene jedne osobine ograničavaju promene druge.

Dramatičan pad sposobnosti prilagođavanja

Analiza je pokazala da su populacije slakova doživele veliko usporavanje evolutivnih promena.

Kod starije populacije istraživači su procenili da se prilagođavanje odvijalo brzinom od oko 76% očekivane stope kada se odnosi između osobina nisu uzimali u obzir. Devet godina kasnije, ta vrednost pala je na približno 9%.

Istraživači veruju da je sve snažnija povezanost između veličine cveta i vremena cvetanja imala važnu ulogu u ovom padu. Vreme cvetanja je posebno značajno jer omogućava biljkama da odgovore na promene temperature i količine padavina.

Studija ukazuje na to da smanjenje populacija oprašivača može uticati na evoluciju biljaka na načine koji otežavaju prilagođavanje klimatskim promenama. Kako ekosistemi nastavljaju da se menjaju, razumevanje ovih skrivenih evolutivnih sukoba moglo bi postati sve važnije za zaštitu biodiverziteta i poljoprivrednih sistema.