Az evolúció lenyűgözően összetett funkciókat hozott létre, a neuronokkal tarkított polipkaroktól az emlősök füléig. De vajon az evolúció mehet-e valaha is "visszafelé", visszafordítva az összetett élőlényeket korábbi, egyszerűbb formákba?
Az úgynevezett regresszív evolúció során az élőlények elveszíthetik összetett tulajdonságaikat, és így úgy tűnhet, hogy egyszerűbb formákká "fejlődtek vissza". A szakértők szerint azonban az evolúció valójában nem visszafelé halad abban az értelemben, hogy az evolúciós lépések visszafejlődnek.
"Annak az esélye, hogy ugyanaz a szalag [az evolúciós változások] ugyanúgy megfordulna, nagyon valószínűtlen" - mondta William R. Jeffery (új lapon nyílik meg) , a Marylandi Egyetem biológusa a Live Science-nek.
A komplexitás elvesztése
A regresszív evolúció a komplexitás korábban kialakult formáinak elvesztésével jár, mondta Beth Okamura (új lapon nyílik meg) , a londoni Természettudományi Múzeum élettudományi kutatója a Live Science-nek. Szélsőséges példát a myxozoák jelentenek, a nagyon egyszerű anatómiájú — száj, idegrendszer vagy bélrendszer nélkül — és nagyon kis genommal rendelkező paraziták. A legegyszerűbb típusok "lényegében egyetlen sejtek" - mondta Okamura.
Okamura szerint a sokáig egysejtű protozoonok közé sorolt myxozoákról végül kiderült, hogy erősen visszafejlődött állatok. A medúzákat is magába foglaló cnidariákból fejlődtek ki, és számos olyan tulajdonságukat elvesztették, amelyekre már nem volt szükségük az élősködő életmódjukban.
Így a myxozoák, legalábbis morfológiailag, úgy tűnhet, hogy visszatértek egy korábbi evolúciós szintre - mondta Okamura. "Egyfajta konvergenciát mutatnak az egysejtűek felé" - mondta.
Mégis, az evolúciós folyamat nem lép vissza a lépteit a regresszív evolúcióban, mondta Jeffery. A barlanglakó élőlények is gyakran esnek át regresszív evolúción, és elveszítik azokat az összetett tulajdonságokat, például a szemeket, amelyekre a sötét környezetben nincs szükségük. Jeffery szerint azonban a barlangi halak szemének elvesztése például nem jelenti a pontos visszatérést egy olyan ősi őshöz, amely nem rendelkezett ilyen szervekkel. Ehelyett azok a folyamatok, amelyek korábban a szemet létrehozták, részben leállnak, és egy bőrrel benőtt csökevényes szemet hagynak maguk után.
"A dolgok úgy tűnhetnek, mintha visszafelé haladnának" - mondta Jeffery. "De a szem nem fordítva ment. Egyszerűen csak megállt az előrehaladásban."
Emellett a komplexitás csökkenése a komplexitás kevésbé nyilvánvaló növekedésével járhat együtt, például a biokémiai eljárásokkal, amelyeket a paraziták a gazdaszervezetekbe való bejutáshoz használnak - mondta Okamura. "Nagyon könnyű az embereknek … gondolni az evolúciót aszerint, hogy mit látunk … milyenek a morfológiai jellemzők" - mondta. "De sok más jellemző is van, amit nem látunk fiziológiai és biokémiai szinten".
A barlangi halaknál az elveszett szemek hasonlóan elhomályosíthatják az alternatív összetettséget. A rezgésekre reagáló szervek nagy mennyiségben jelennek meg ezekben a halakban, ami a sötét környezetben való érzékelés módját biztosítja. Jeffery szerint ezek a szervek a már amúgy is túlzsúfolt fejben a halak üres szemüregében találtak szabad helyet.
Visszakövetés a komplexitáson keresztül
Brian Golding (új lapon nyílik meg) , az ontariói McMaster Egyetem biológusa a Live Science-nek nyilatkozva elmondta, hogy az evolúció részben azért nem követi vissza a lépteit, mert az alkalmazkodás más változásokhoz vezet. Ez rendkívül bonyolulttá teszi egy adott változás egyszerű visszatárcsázását.
"Ha változtattál valamit … akkor finomhangolod ezt az alkalmazkodást, és ez az alkalmazkodás kölcsönhatásba lép más génekkel" - mondta Golding. "Most, ha visszafordítjuk ezt az egy változást, az összes többi gént is meg kell változtatni", hogy visszafordítsuk az evolúciót.
A barlangi halaknál például a szem eredeti kialakulásához nemcsak a szemhez szükséges fehérjék, hanem a szemgödör koponyaszerkezete is megváltozhatott. Egy szemfehérjét érintő mutáció nem okozná, hogy a szervezet visszaalakuljon szemüreg nélkülivé.
Végül a szakértők figyelmeztettek, hogy a "visszafejlődés" kifejezés félrevezető módon azt sugallhatja, hogy az evolúció célja a bonyolultabb formák létrehozása. Okamura szerint azonban az evolúció csupán azokat a tulajdonságokat részesíti előnyben, amelyek egy szervezetet alkalmasabbá tesznek egy adott környezethez.
Ily módon a regresszív evolúció csak a szokásos evolúció. Az összetettség elvesztése egy élősködőt vagy barlanglakót jobban alkalmazkodóvá tehet az új környezetéhez, például azáltal, hogy megszünteti egy összetett szerv létrehozásának energiaköltségeit - mondta Jeffery;
"Az evolúció mindig progresszív, mivel olyan tulajdonságokat választ ki, amelyek javítják azoknak az egyedeknek a fittségét, amelyekben ez a variáció kifejeződik" - mondta Okamura.
