Dokáže evolúcia kráčať opačným smerom?
Dokáže nás evolúcia "vrátiť" späť do minulosti? Vedci hovoria, že nie. Objavili "poistku", ktorá génom bráni, aby sa vrátili do "predchádzajúcej verzie".
Je možné, aby sa jedného dňa evolúcia „otočila“? Čo ak by sme sa začali jedného dňa evolučne vracať späť k našim predkom?
Hoci je to zaujímavá myšlienka, ktorá by bola dobrým námetom pre sci-fi film, evolúcia funguje o čosi inak. Cesty ku génom, ktoré sa kedysi nachádzali v našich predkoch sú navždy zablokované. Dokázala to štúdia vedcov z University of Oregon ešte v roku 2009. Výskumníci sa prostredníctvom DNA syntézy, počítačovej rekonštrukcie a ďalších pokročilých metód, pokúsili oživiť gén pre jeden z hormonálnych receptorov, ktorý existoval pred 400-miliónmi rokov v prvých stavovcoch. Výsledky autorov prekvapili.
„Evoluční biológovia sa dlhú dobu pýtali, či môže evolúcia prebiehať aj „opačne“. Odpovedať na túto otázku bol však problém, pretože sme nemali úplne jasno v tom, aké vlastnosti naši predkovia mali,“ vysvetlil autor štúdie, Joe Thornton.
Výskum odhalil, že za mimoriadne krátky časový úsek sa objavilo päť rôznych mutácií, ktoré zmenili štruktúru proteínu tak, že sa stal nekompatibilný s prvotnou verziou skúmaného receptoru. Tým proteínom bol receptor glukokortikoid, ktorý viaže hormón kortizol. Tento hormón riadi našu reakciu na stres, imunitu, metabolizmus a správanie.
Spiatočná evolúcia
Keď autori výskumu zistili ako sa receptor menil, chceli zistiť, či ho môžu vrátiť do pôvodného stavu. V rámci laboratórnych experimentov sa im ho podarilo oživiť tak, ako existoval krátko po jeho špecializácii na kortizol. Následne upravili jeho DNA sekvenciu a zvrátili sedem kľúčových mutácií.
„Dúfali sme, že získame predka tohto receptoru. Namiesto toho nám vznikol mŕtvy a úplne nefunkčný proteín. Na základe toho sme usúdili, že sa počas evolúcie udiali ešte iné mutácie. Tie slúžili ako evolučná „zábrana“ a vďaka nej nový proteín nedokázal tolerovať zastarané charakteristiky, hoci tie existovali relatívne nedávno,“ tvrdil Thornton.
Vedci v rámci ďalšieho výskumu odhalili päť dôležitých mutácií, ktoré slúžili ako bariéra, ktorá nedovolila proteínu tolerovať staršie vlastnosti. Keď týchto päť mutácií zvrátili, mohli vytvoriť staršiu verziu receptora.
Neprehliadnite
Vedci si všimli, že mutácie síce slúžili ako bariéra pred „spiatočnou evolúciou“, no okrem toho funkciu proteínu nijak neovplyvňovali. Ak tieto mutácie vedci zvrátia, funkcia staršieho proteínu sa nijakým spôsobom nezlepší.
„Ak by sa staršie verzie génov mali stať optimálne, neexistuje absolútne žiadna šanca, že by evolúcia dokázala vrátiť tento proteín do formy, v akej existoval predtým,“ hovorí Thornton.
S najväčšou pravdepodobnosťou sa v priebehu našej evolúcie objavilo oveľa viac obmedzujúcich mutácií, ktoré uzatvorili jednu z vývojových ciest, po ktorej sme sa ako druh mohli vydať. Autor štúdie tvrdí, že ak by sme pretočili hodiny, s najväčšou pravdepodobnosťou by sa udiala úplne iná séria obmedzujúcich mutácií. Aj táto séria by otvorila niektoré evolučné chodníčky a zablokovala iné. Nevylučuje sa ani možnosť, že biológia, ktorú máme dnes, je len jednou z možných hodov evolučnej kocky.
Komentáre