Të dhëna të reja mbi evolucionin pas një eksperimenti 21-vjeçar

Të dhëna të reja mbi evolucionin pas një eksperimenti 21-vjeçar Në vitin 1988, një profesor i asociuar nisi rritjen e kulturave të bakterit Escherechia Coli; 20 vjet dhe 40'000 breza bakteresh më pas, Riçard Lenski, tani profesor i ekologjisë mikrobiale në Universitetin e Shtetit të Miçiganit, në SHBA, jep të dhëna të reja mbi dallimin mes ndryshimeve përshtatëse dhe ndryshimeve të rastësishme gjenetike gjatë evolucionit të gjallesave.

Duke ndjekur gjenomat e breznive të njëpasnjëshme të bakterit në fjalë, të cilat janë ngrirë përkohësisht gjatë viteve, Lenski dhe ekipi i tij vunë re se ndryshimet përshtatëse dhe ndryshimet e rastësishme nuk ndjekin doemos çdo herë të njëjtin model.

Përkundër një ekuilibri të ngadaltë edhe në kushte mjedisi të njëjtë, ndërveprimi mes këtyre dy lloj ndryshimeve të gjenomës “është i ndërlikuar dhe ndryshe nga ç’mund të presim normalisht,” thotë ai në raportin e posaçëm.

Ndryshimet e mëhershme në baktere dukeshin të ishin përshtatëse në shkallë të gjerë, duke i ndihmuar kështu baktereve të ishin të suksesshme në mjedisin ku ndodheshin.

“Gjenoma e tyre po zhvillohej me një ritëm të qëndrueshëm edhe kur përshtatja e baktereve nisi të ngadalësohej,” thekson ai. “Por befas ritmi i mutacionit kërceu përpjetë dhe një raport i ri u vendos mes këtyre dy ndryshimeve.”

Në brezin 20’000, p.sh., ekipi vuri re se kishin ndodhur rreth 45 mutacione, por, 6’000 breza më pas, një mutacion gjenetik që preku metabolizmin shërbeu si shkëndijë që rriti numrin e mutacioneve, aq sa në brezin 40’000 kishin ndodhur diku 623 të tilla.

Në dallim nga ndryshimet e mëhershme, shumë prej këtyre mutacioneve të fundit dukeshin më të rastësishme dhe asnjanëse.

Zbulimet e pritura prej kohësh tregojnë se përllogaritja e ritmit dhe e llojeve të ndryshimeve evolutive mund të jetë shumë më e vështirë në mungesë të një gjedheje në shkallë të gjerë.

“Ndërthurja e luhatshme dhe e ndërlikuar mes evolucionit dhe përshtatjes së gjenomës, edhe në kuadër të një sistemi të thjeshtuar si ky, na paralajmëron kundër interpretimeve të formës së prerë, për sa i përket ritmeve të evolucionit të gjenomave në natyrë, pa pasur më parë dije të gjegjësishme të proceseve molekulare dhe gjenetike të popullsive në studim,” shkruajnë autorët.

Paraqitje të tilla të hollësishme të ritmeve mutacionale u bënë të mundura me metodën e breznimit të përshpejtuar të gjenomave.

“Është tepër e këndshme të kesh mundësinë të tregosh se si, saktësisht, i ka ndryshuar përzgjedhja gjenomat e këtyre baktereve, hap pas hapi, për dhjetëra mijëra breza,” thotë Lenski.

Të dhënat e reja “vënë bukur në dukje vijimësinë e mutacioneve që i mundësuan këtyre organizmave të ngjiten drejt efikasitetit gjithnjë e më të lartë në mjedisin e tyre,” pohon Dominik Shnajderi i Universitetit "Zhozef Furié" në Grenobël, Francë, dhe bashkautor i studimit.

Studimi, i cili është botuar tashmë dhe në revistën “Nature”, vjen pikërisht në 150-vjetorin e botimit të “Prejardhjes së llojeve” të Çarls Darvinit. Këto zbulime mund të ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë më mirë mutacionet në sëmundjet e njeriut.

“Përhapja e kancerit është në thelb një proces i njëjtë evolucionar,” thotë Xhefri Barriku, kryeautor i studimit. Dhe ndonëse ekipi do të vazhdojë të hetojë zhvillimin e baktereve në kërkim të përgjigjeve të reja, ai shton: “Dimë mjaft tashmë rreth hollësive të evolucionit në këto shishe laboratori.”

Evolucioni është çdo ndryshim te brezat pasardhës në
karakteristikat e trashëgueshme te popullatave. Proceset evolucionare i
japin jetë diversitetit në çdo nivel të organizimit biologjik, si në
specie, organizma individualë dhe në molekula si AND-ja dhe proteinat.^[1]

Jeta në Tokë filloi dhe evoluoi nga një paraardhës universal i
përbashkët rreth 3.7 miliard vjet më parë. Shfaqja e gjallesave të reja
dhe divergjenca e jetës mund të dëshmohen nga një grup i përbashkët i
tipareve biokimikë dhe morfologjikë, ose nga sekuenca të përbashkëta të
AND-së. Këto tipare dhe sekuenca homologe janë më të ngjashme ndër
speciet të cilat kanë një paraardhës më të ri dhe mund të përdoren për
të rindërtuar historinë evolucionare duke u mbështetur
në rekordet e fosileve dhe specieve të tanishme. Struktura e sotme e
biodiversitetit është formuar si nga zhdukja, si nga shfaqja e specieve
të reja.^[2]
Çarls Darvin
qe i pari që formuloi një argument shkencor për teorinë e evolucionit
me mekanizëm seleksionim natyror. Evolucioni me seleksion natyror është
një proces që dëshmohet nga tre fakte për popullatat: 1) më shumë
pasardhës prodhohen sesa mbijetojnë, 2) tiparet janë të ndryshme për çdo
individ, duke çuar në raporte të ndryshme të mbijetesës dhe riprodhimit
dhe 3) ndryshimet në tipare janë të trashëgueshme.^[3]
Kështu që, kur anëtarët e një popullate vdesin, ata zëvendësohen nga
pasardhësit e prindërve që përshtatën më mirë për të mbijetuar dhe
riprodhuar në mjedisin në të cilin seleksioni natyror ndodhi. Ky proces
krijon dhe ruan tiparet që janë më të përshtatshmet për të kryer
funksionet biologjike.^[4]
Seleksioni natyror është shkaku i vetëm i njohur i përshtatjes, por jo i
vetmi shkak i evolucionit. Të tjerë, jo-përshtatës shkaqe të
evolucionit janë mutacioni dhe shmangia gjenetike.^[5]

Në fillim të shekullit të 20-të, gjenetika u integrua me teorinë
darviniane të evolucionit me seleksion natyror përmes disiplinës së
gjenetikës së popullatave. Rëndësia e seleksionit natyror si shkak i
evolucionit u pranua edhe në degë të tjera të biologjisë. Përveç kësaj,
nocione të vjetra të evolucionit, si ortogjeneza dhe "progresi" u bënë
pa vlerë.^[6]
Shkencëtarët vazhdojnë të studiojnë aspekte të ndryshme të evolucionit
duke dhënë dhe testuar hipoteza, ndërtuar teori shkencore me anë të të dhënave vëhzguese dhe performuar eksperimente në fushë dhe në laborator.
Biologët pranojnë se pasardhja me modifikim është një nga faktet më të
besueshme në shkencë.^[7]
Zbulimet në biologjinë evolucionare kanë kryer impakt jo vetëm në degët
tradicionale të biologjisë, por edhe në disiplina të tjera akademike
(p.sh, antropologjia dhe psikologjia) dhe në shoqëri.^[8][9]