Эволюция может быть предсказуемой: растения подсказывают ответ

Международная команда учёных из Йельского и Колумбийского университетов обнаружила, что эволюция может быть не таким случайным процессом, как считалось ранее.

Ключевое открытие

Исследователи изучили род цветковых растений Viburnum, который начал распространяться из Мексики в Центральную и Южную Америку около 10 миллионов лет назад. Генетический анализ показал, что в 9 из 11 изученных горных регионов неотропиков один и тот же набор из трёх типов листьев (включая крупные опушённые и мелкие гладкие) эволюционировал независимо и параллельно.

Это явление — «повторяющаяся радиация» — ранее наблюдалось у животных (например, у ящериц Anolis на Карибских островах), но впервые задокументировано у растений.

Пересмотр теории

Новые данные опровергли более раннюю гипотезу, выдвинутую 40 лет назад, согласно которой разные формы листьев эволюционировали один раз, а затем мигрировали. «Я пришёл к неверному выводу, потому что в 1970-х у меня не было соответствующих геномных данных», — отметил соавтор работы Майкл Доногью.

Предсказательная сила эволюции

Исследование демонстрирует, что в определённых условиях сочетание развития организма и естественного отбора может повторно производить одни и те же формы. Это позволяет предположить, что эволюционная биология может стать более предсказуемой наукой.

• Пример: В Боливии, куда растения попали менее миллиона лет назад, пока отсутствует крупный опушённый тип листа, характерный для более влажных тенистых лесов. Учёные прогнозируют, что со временем эта форма также эволюционирует.

Будущие задачи

Следующими шагами будет изучение функционального значения этих типов листьев и генетической архитектуры, позволяющей им неоднократно появляться.

Исследование опубликовано 18 июля в журнале Nature Ecology & Evolution.