ewolucja Artykuly

   wprowadzenie
   blog
   artykuły
      Teoria
      Biogeneza
      Filozofia
      Geologia
      Paleontologia
      Antropogeneza
      Genetyka
      Faktoidy
      Archiwum KS
      Behawior
      Modelowanie
   kreacjonizm
   e-WWWolucja
   forum
   literatura
   ludzie
   słowniczek
   varia
   mapa serwisu
   English info

szukaj w serwisie



Słowa kluczowe: genetyka, mutacja, adaptacja, ryjówka aksamitna Sorex araneus Linnaeus

Genetyczne podłoże zmian ewolucyjnych
na przykładzie ryjówki aksamitnej

Marek Bartoszewicz   
15.VIII.2003    
 2  


To, jakie zmiany zajdą w jednej grupie jest zupełnie niezależne od tego, co zachodzi w innych grupach i jest wyłącznie dziełem przypadku.
To, że w odpowiednio długim czasie modyfikacje zajdą raczej nie ulega wątpliwości, stwierdzono bowiem wysokie tempo powstawania wspomnianych zmian u ryjówek.
Tak więc w izolowanych populacjach powstają rozmaite chromosomy metacentryczne. Przy tym warto nadmienić, że te zmiany w zasadzie są obojętne dla doboru naturalnego, nie skutkują zmianami płodności czy przeżywania, a także nie prowadzą do zauważalnych zmian w funkcjonowaniu zwierzęcia.

Sprawa może się wydawać mało istotnym epizodem wykrytym i opisanym przez grupkę zapalonych genetyków, jednak w istocie tak nie jest. Opisane zdarzenie ma duże konsekwencje ewolucyjne dla ryjówek (i oczywiście dla ludzie je badających).
Aktualnie żyjemy w interglacjale, a ostatnie zlodowacenie już ustąpiło. Ocieplił się klimat i lodowiec stopniowo się wytapiał i cofał na północ. Zwolnione przez niego miejsce bardzo szybko opanowywały rośliny (początkowo gatunki pionierskie) i zwierzęta.
Także ryjówki wykorzystały szansę daną im przez naturę, szybko zasiedlając nowe tereny (mówimy, że dokonały rekolonizacji).

Jedna grupa ryjówek wyruszyła na podbój nowych obszarów obchodząc pasmo Karpat ze wschodu, a inna - z zachodu. W ten sposób powstały dwie różniące się układem chromosomów grupy, odpowiednio wschodnioeuropejska grupa filogenetyczna (EEPG) i zachodnioeuropejska grupa filogenetyczna (WEPG) 2 (Searle, 1984)

W końcu ekspansja przedstawicieli Sorex araneus musiała doprowadzić do spotkania przedstawicieli różnych grup filogenetycznych.
Różniące się chromosomami ryjówki aksamitne natrafiły na siebie m.in. na terenach obecnej Polski oraz w Finlandii, tworząc obszar określany jako wtórna strefa kontaktu.3

Zdecydowana większość drobnych ssaków (w tym również ryjówki) charakteryzuje się dużą płodnością.
W strefach kontaktu zwierzęta również się rozmnażają, pod warunkiem jednak, że w okresie życia w izolacji ich przodkowie nie nagromadzili na tyle wyraźnych różnic, by mogły one uniemożliwić krzyżowanie się odmiennych osobników.
Do rozrodu wchodzą więc często przedstawiciele różnych ras chromosomowych (różniący się układem chromosomów, na przykład przedstawiciel jednej z ras może mieć 21, a drugiej 26 chromosomów; same chromosomy również mogą się różnić układem ramion, przy czym krzyżujące się osobniki należą do tego samego gatunku Sorex araneus).
W wyniku takiego krzyżowania powstają hybrydy międzyrasowe będące wypadkową kariotypów obojga rodziców.
Morfologicznie nie różnią się one niczym od innych ryjówek. Różnice tkwią w jądrach ich komórek.

Podstawowym warunkiem rozmnażania jest poprawny przebieg mejozy, w wyniku którego powstają prawidłowe komórki płciowe.
W przypadku hybryd podział mejotyczny zachodzi najczęściej nieprawidłowo w wyniku błędów w koniugacji chromosomów oraz ich prawidłowej segregacji. Poprawna koniugacja czyli odpowiednie ustawienie się chromosomów homologicznych jest, jak się obecnie uważa, warunkiem koniecznym do prawidłowego przebiegu mejozy. Bez tego powstające gamety nie są pełni funkcjonalne, a zwierzę jest bądź niepłodne, bądź (w sytuacji, gdy tylko część gamet jest wadliwa) - mniej płodne od osobników czystych ras.

Czy ma to jakieś znaczenie ewolucyjne?
Oczywiście ma. Dobór naturalny faworyzuje te osobniki, które są w stanie dać więcej płodnego potomstwa, a tym samym skuteczniej propagować swoje geny.
Osobniki hybrydowe zaś marnotrawią dużą część swojej energii na produkcję wadliwych gamet i zarodków, które nie mają szans przeżycia, w związku z czym wydają na świat mniej potomków. Powinny więc podlegają silniejszej presji doboru naturalnego.

Czy tak się dzieje i czy możemy to zaobserwować?
Czy przewidywania oparte na teorii ewolucji są prawdziwe?
Trudno jest w jednym krótkim tekście zawrzeć całą wiedzę zgromadzoną na ten temat, tym bardziej, że wielu naukowców zajmuje się tym tematem.
Osoby zainteresowane szerzej tym problemem mogę odesłać do publikacji takich autorów, jak Searle, White, Fredga, Fedyk czy Wójcik (wszyscy wymienieni zajmują się ryjówkami). Dla mniej zainteresowanych postaram się krótko streścić to, co obecnie wiemy.



2 Dla uproszczenia pomijam tu grupy, które wyszły z innych refugiów i kolonizowały inne obszary, pamiętamy jednak o tym, że ryjówki występują jeszcze daleko na wschód, nawet na Syberii oraz na północy naszego kontynentu.

3 Opisywane zjawisko nie dotyczy wyłącznie ryjówek, choć u nich jest bardzo dokładnie zbadane. Wiele informacji zgromadzono również na podstawie badań powszechnie występującej myszy domowej Mus musculus, kumaka górskiego Bombina variegata i nizinnego Bombina bombina a także wrony siwej Corvus corone cornix i czarnej Corvus corone corone.






autorzy:      Katarzyna Adamala       Karol Sabath