ათწლეულების განმავლობაში ევოლუციური ბიოლოგია ეყრდნობოდა „მოლეკულური ევოლუციის ნეიტრალურ თეორიას“, რომელიც 1960-იან წლებში ჩამოყალიბდა. ამ მოსაზრების თანახმად, გენეტიკური ცვლილებების უმეტესობა არც სასარგებლოა და არც მავნე — ისინი უბრალოდ „მიცურავენ“ ბუნებაში და არ ექვემდებარებიან ბუნებრივ გადარჩევას.

მიჩიგანის უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა, ჯიანჟი ჟანგის ხელმძღვანელობით, ეს ხედვა კითხვის ნიშნის ქვეშ დააყენა. კვლევამ, რომელიც ჟურნალში Nature Ecology and Evolution გამოქვეყნდა, აჩვენა, რომ სასარგებლო მუტაციები გაცილებით ხშირია, ვიდრე აქამდე მიიჩნეოდა.

პრობლემა: გარემო, რომელიც არ ჩერდება

მკვლევარებმა საფუარი და E. coli ბაქტერიები შეისწავლეს. აღმოჩნდა, რომ ამინომჟავების შემცვლელი მუტაციების 1%-ზე მეტი დადებითი გავლენას ახდენს ორგანიზმზე. თეორიულად, ეს იმას ნიშნავს, რომ ევოლუცია ბევრად უფრო სწრაფად უნდა მიმდინარეობდეს, ვიდრე რეალურად ვხედავთ.

პასუხი ამ შეუსაბამობაზე გარემოს დინამიკურ ბუნებაშია. მუტაცია, რომელიც კონკრეტულ პირობებში სასარგებლოა, გარემოს შეცვლისთანავე შეიძლება მავნე ან უსარგებლო გახდეს. მეცნიერები ამ მოდელს „ადაპტაციურ თვალთვალს“ (Adaptive Tracking) უწოდებენ.

ექსპერიმენტი: 800 თაობის დაკვირვება

ჟანგის გუნდმა საფუარის ორი ჯგუფი 800 თაობის განმავლობაში აკვირდა. ერთი ჯგუფი სტაბილურ გარემოში ცხოვრობდა, მეორე კი — მუდმივად ცვალებადში. შედეგებმა დაადასტურა, რომ ცვალებად პირობებში სასარგებლო მუტაციები ვერ ასწრებენ პოპულაციაში დამკვიდრებას (ფიქსაციას), რადგან სანამ ეს პროცესი დასრულდება, გარემო უკვე იცვლება.

„ჩვენი მოდელი მიუთითებს, რომ ბუნებრივი პოპულაციები არასდროს არიან სრულად ადაპტირებულნი თავიანთ გარემოსთან, რადგან ისინი მუდმივად მისდევენ ცვალებად სამყაროს“, — აცხადებს პროფესორი ჯიანჟი ჟანგი.

რას ნიშნავს ეს ადამიანისთვის?

ეს აღმოჩენა ფუნდამენტურ გავლენას ახდენს იმაზე, თუ როგორ გვესმის ევოლუცია. ის ხსნის, რატომ შეიძლება ჰქონდეს ადამიანს გენები, რომლებიც დღევანდელ გარემოში ოპტიმალური არ არის — შესაძლოა, ჩვენი გენომი წარსულის გარემო პირობებზე იყო მორგებული, თუმცა დღეს ეს პირობები უკვე შეცვლილია.

მომავალში მკვლევარები გეგმავენ, გამოიკვლიონ, ვრცელდება თუ არა ეს კანონზომიერებები მრავალუჯრედიან ორგანიზმებზე, მათ შორის ადამიანებზე. ეს კვლევა გვიჩვენებს, რომ ევოლუცია არ არის სტატიკური პროცესი, არამედ გაუთავებელი დევნა ცვალებად სამყაროსთან.