Známky „zpětné evoluce“ rajčat na Galapágách: Co to znamená?
(CNN) Galapágské ostrovy, které se nacházejí několik set kilometrů od pobřeží Ekvádoru, jsou místem, kde se zrodila Darwinova teorie evoluce. Nové výzkumy odhalily, že některé divoké rostliny na těchto ostrovech vykazují známky „zpětné evoluce“.
Malé rajče známé pod odborným názvem Solanum pennellii bylo poprvé aktivně zkoumáno v roce 2024, kdy vědci začali studovat alkaloidy. Tyto alkaloidy jsou přírodní sloučeniny, které rostliny produkují a fungují jako „přirozené pesticidy“.
Během analýzy rajčat shromážděných z různých ostrovů se vědci setkali s podivným jevem. Rajčata rostoucí na relativně novějších západních ostrovech produkovala sloučeniny, které se po miliony let u rajčat nevyskytovaly.
Vědci poté porovnali tuto neobvyklou rostlinu se vzorky rajčat z starších východních ostrovů a zjistili, že rajčata z východních ostrovů mají „moderní“ obranný systém. To naznačuje, že rajčata na západních ostrovech nejenže nebyla pozadu v evolučním procesu, ale mohla projít „zpětnou evolucí“.
Adam Jozwiak, molekulární biolog z Kalifornské univerzity v Riverside, který byl součástí týmu, který tento objev učinil, komentoval: „Zpětnou evoluci vidíme jen zřídka. Myslíme si, že faktory prostředí přiměly tato rajčata vrátit se k jejich původnímu stavu.“ Dodal, že tento objev ukazuje, že příroda je velmi flexibilní a není vždy čistě lineární v evoluci.
Rajčata na západních ostrovech mají na rozdíl od běžných rajčat purpurovou barvu a tmavší stonky, což je zjevné na první pohled. Nicméně, největší rozdíly byly odhaleny na molekulární úrovni. Analýzy více než 30 vzorků rajčat ukázaly, že rajčata na západě mají molekulární otisky podobné těm z lilku. Ačkoliv moderní rajčata během evoluce přestala produkovat alkaloidy z rodu lilek, rajčata Galapág na západě zřejmě znovu získala tuto dědičnou vlastnost.
Při studiu těchto molekul a zkoumání důvodů, proč se západní rajčata vrátila k archaickým genům, mohou vědci vyvinout lepší plodiny, silnější pesticidy a dokonce i léky.
Rajče Solanum pennellii má původ v Jižní Americe a vědci se domnívají, že bylo na Galapágy přeneseno před 1-2 miliony let ptáky. Přesný čas, kdy se tato rajčata dostala na mladé ostrovy, není určen, ale víme, že nejmladší ostrovy se objevily před zhruba 500 000 lety, což naznačuje, že evoluce rajčat se udála v posledních 500 000 letech.
Na východních ostrovech je prostředí stabilnější a bohatší na biodiverzitu, zatímco západní ostrovy mají drsnější krajinu s nedostatečně vyvinutou půdou. Toxicita molekul, které rajčata s archaickými geny produkují, odrazuje býložravce a hmyz. Jozwiak také navrhl, že tyto kořeny by mohly absorbovat více živin a chránit se před chorobami.
Z analýzy rajčat Solanum pennellii na západě vyplynulo, že příčinou návratu k vlastnostem předků byly velmi jednoduché změny v uspořádání aminokyselin. V další fázi vědci zkoušeli modifikace genů tabáku a pozorovali, zda generují sloučeniny předků, aby ověřili mechanismy této evoluce.
Avšak k pochopení, jaké výhody tyto změny přinášejí a proč dochází ke zpětné evoluci, je potřeba více výzkumů. Evoluční ekolog Anurag Agarwal, profesor environmentalistiky na Cornellově univerzitě, poznamenal, že případ Solanum pennellii pomůže osvětlit, jak rostliny vyvíjejí různé chemické vlastnosti za různých podmínek a že myšlenka „zpětné evoluce“ není překvapující.
Agarwal dodal: „Většina evolučních biologů nepovažuje evoluci za proces, který se pohybuje jen vpřed. Je to spíše experimentální proces, který často zahrnuje odbočky a zpětné pohyby.“ Uvádí příklady, jako jsou zvířata, která ztratila schopnost vidět, nebo ptáci, kteří ztratili schopnost létat.
Pokud budou provedeny další experimenty za účelem objasnění doby a podmínek, za kterých se západní Solanum pennellii vyvinula zpět k této původní podobě, mohlo by to vést k lepšímu porozumění příčinám zpětné evoluce.
Jelikož vysoce koncentrované alkaloidy nejsou pro lidskou konzumaci bezpečné, Jozwiak podotknul, že je důležité prozkoumat a kontrolovat tyto sloučeniny. V současné době se tato rajčata ve volné přírodě neprodukují pro lidskou konzumaci, a proto nemají dopad na zdraví lidí.
Jozwiak vyjádřil zájem o návrat na Galapágy za účelem objasnění nejen těchto otázek, ale i vlivu molekul předků na další vlastnosti, například na interakci s hmyzem nebo rychlost rozkladu této rostliny.
