Ewolucja... sposobem na upały

Popularne w Europie muszki Drosophila subobscura są do badań genetycznych dość wygodne - szybko się rozmnażają i mają tylko pięć par chromosomów. Ich ewolucję od 37 lat śledzą naukowcy z Universitat Autonoma de Barcelona (UAB), wypatrując w populacji muszek z określonymi zmianami w DNA.

W swoim laboratorium w pobliżu hiszpańskiego miasta Santiago de Compostela obserwują np., jak genomy muszek zmieniają się wraz z porami roku. Przez długi czas przyglądali się tylko jednej z pięciu par chromosomów D.subobscura, dostrzegając u części osobników zmiany związane z dostosowaniem się do różnych temperatur.

Zmiany te zwykle zachodzą latem albo zimą i mogą być dwojakie: ułatwiać życie w upale bądź chłodzie. Pojawiają się też częściej, gdy zmienia się klimat. Jak piszą Hiszpanie na łamach "Biology Letters", dzisiejsze muszki posiadają więcej zmian pozwalających przetrwać upał, niż ich praprababki z lat 70.

Przełomowa dla ich obserwacji okazała się fala upałów, jaka w kwietniu 2011 r. przetoczyła się przez większość półkuli północnej, w tym Hiszpanię. Wraz z jej nadejściem naukowcy poszerzyli zakres obserwacji i zamiast jednej pary chromosomów wzięli pod lupę cały ich komplet. Zaczęli też badać muszki hodowane w innym laboratorium, w pobliżu Bilbao.

Jak twierdzą, fala upałów wyraźnie zmieniła genetyczny obraz populacji muszek. Już w połowie wiosny, pod wpływem gorąca, w DNA części owadów wystąpiły zmiany typowe dotychczas dla lata. Posiadanie genów dających odporność na upał zwiększało też sukces reprodukcyjny muszek. W czasie upałów osobniki dobrze znoszące ciepło miały przeciętnie pięć razy więcej potomstwa, niż ich kuzynki bezbronne wobec upału.

- Okazuje się, że odporność na upał ma podłoże genetyczne, choć nie sugerujemy, że istnieje "gen ciepła" albo "gen zimna" - zastrzega Francisco Rodriguez-Trelles z UAB.

Odnosząc się do publikacji w "Biology Letters" dyrektor Instytutu Zoologii Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu prof. Piotr Tryjanowski zauważa, że od dawna trwa dyskusja o tym, czy zwierzęta adaptują się do zmian klimatycznych tylko behawioralnie (np. poprzez zmiany terminów przylotów), czy poprzez plastyczność fenotypową (np. regulując poziom zapasów tłuszczowych), czy też mamy już może do czynienia ze zmianami genetycznymi. - Te wszak są niezbędne z ewolucyjnego punktu widzenia - podkreśla.

Jak dodaje, wciąż niewiele jest prac wskazujących na genetyczne adaptacje do wzrostu temperatur. - Na szczęście muszki owocówki żyją krótko, a dodatkowo badacze mieli wieloletnie dane do porównań. Jasno wykazali, że zwiększyła się frekwencja genów odpowiedzialnych za lepsze radzenie sobie w warunkach większego ciepła. Mówiąc prościej muszki, które miały właśnie ten zestaw genów, lepiej się rozmnażały i przeżywały - mówi prof. Tryjanowski.

Zobacz więcej w serwisie pogoda.