Evolutionen har gett upphov till förbluffande komplexa funktioner, från neuronförsedda bläckfiskarmar till däggdjursörat. Men kan evolutionen någonsin gå "bakåt" och återföra komplexa varelser till tidigare, enklare former?
I den så kallade regressiva evolutionen kan organismer förlora komplexa egenskaper och på så sätt tyckas ha utvecklats "tillbaka" till enklare former. Men experterna menar att evolutionen egentligen inte går bakåt i den meningen att man återgår till de evolutionära stegen.
"Chansen att samma band [av evolutionära förändringar] skulle … vändas på samma sätt är högst osannolik", säger William R. Jeffery (öppnas i ny flik) , biolog vid University of Maryland, till Live Science.
Förlust av komplexitet
Regressiv evolution innebär att tidigare utvecklade former av komplexitet går förlorade, säger Beth Okamura (öppnas i ny flik) , forskare i biovetenskap vid Natural History Museum i London, till Live Science. Ett extremt exempel kommer från myxozoer, parasiter med mycket enkel anatomi — inga munnar, nervsystem eller tarmar — och mycket små genomer. Den enklaste typen "är i huvudsak enskilda celler", sade Okamura.
Myxozoer, som länge klassificerades som encelliga protozoer, visade sig så småningom vara mycket utvecklade djur, säger Okamura. De utvecklades från nässeldjur, en grupp som inkluderar maneter, och förlorade många egenskaper som inte längre behövs i en parasitär livsstil.
Således kan myxozoer, åtminstone morfologiskt sett, tyckas ha återgått till ett tidigare evolutionärt stadium, säger Okamura. "De närmar sig på sätt och vis encelliga organismer", sade hon.
Men den evolutionära processen går inte tillbaka till sina steg i en regressiv utveckling, säger Jeffery. Grottlevande varelser genomgår också ofta en regressiv utveckling och förlorar komplexa egenskaper, som ögon, som inte behövs i mörka miljöer. Men ögonförlusten hos grottfiskar, till exempel, innebär inte en exakt återgång till en ursprunglig förfader utan dessa organ, sade Jeffery. Istället slutar de processer som tidigare producerade ögat halvvägs och lämnar kvar ett rudimentärt öga som är övervuxet med hud.
"Det kan se ut som om saker och ting går baklänges", säger Jeffery. "Men ögat gick inte baklänges. Det slutade bara att gå framåt."
Dessutom kan förluster i komplexitet följa med mindre uppenbara ökningar i komplexitet, till exempel de biokemiska metoder som parasiter använder för att ta sig in i värddjuret, säger Okamura. "Det är mycket lätt för människor … att tänka på evolution i termer av vad man ser … vad de morfologiska egenskaperna är", sade hon. "Men det finns också många andra egenskaper som vi inte ser på fysiologisk och biokemisk nivå."
Hos grottfiskar kan förlorade ögon på samma sätt dölja alternativ komplexitet. Organ som reagerar på vibrationer förekommer i stora mängder hos dessa fiskar, vilket ger dem ett sätt att känna i mörka miljöer. Och i det redan överfyllda huvudet hittade dessa organ ledigt utrymme i fiskens tomma ögonhålor, säger Jeffery.
Att gå bakåt genom komplexiteten
En del av anledningen till att evolutionen inte går tillbaka är att anpassningar leder till andra förändringar, säger Brian Golding (öppnas i ny flik) , biolog vid McMaster University i Ontario, till Live Science. Det gör det extremt komplicerat att helt enkelt dra tillbaka en specifik förändring.
"Om du har gjort en förändring … kommer du att finjustera den anpassningen, och den anpassningen kommer att interagera med andra gener", säger Golding. "Om man nu vänder på den ändringen måste alla andra gener fortfarande ändras" för att vända utvecklingen.
Hos grottfiskar kan till exempel den ursprungliga utvecklingen av ett öga ha skett genom förändringar inte bara av de proteiner som behövs för ögonen utan också av skallekonstruktionerna i ögonhålan. En mutation som påverkar ett ögonprotein skulle inte få en organism att återgå till en organism utan ögonhålan.
Slutligen varnade experterna för att termen "bakåtsträvande evolution" kan ge en missvisande bild av att evolutionen har som mål att skapa mer komplexa former. Evolutionen gynnar dock bara egenskaper som gör en organism mer lämpad för en viss miljö, sade Okamura.
På så sätt är regressiv evolution bara evolution som vanligt. Att förlora komplexitet kan göra en parasit eller grottboende bättre anpassad till sin nya miljö — till exempel genom att eliminera energikostnaderna för att tillverka ett komplext organ, säger Jeffery.
"Evolutionen är alltid progressiv i den meningen att den väljer ut egenskaper som förbättrar lämpligheten hos de individer där variationen uttrycks", säger Okamura.
