Изследователи съобщават нови важни прозрения за еволюцията след проучване на митохондриална ДНК от около 5 милиона екземпляра, обхващащи около 100 000 животински вида, съобщава ЕurekАlert.
Изследването на екип от Университета Рокфелер в Ню Йорк и Университета на Базел в Швейцария е публикувано в списание Human Evolution.
"ДНК баркодингът" (DNA barcoding) е бърза, проста техника за надеждно идентифициране на видовете чрез къса ДНК последователност. Като ДНК баркод се използва например генът цитохром c-оксидаза I (COI).
През последното десетилетие учените са събрали ДНК баркодове от митохондриите на 5 милиона екземпляра на 100 000 животински видове, събрани от учени по целия свят през последните 15 години в базата данни GenBank с отворен достъп, поддържана от Националния център за биотехнологична информация на САЩ.
С това огромно количество данни екипът на новото проучване някои важни заключения:
1. По отношение на генетичното разнообразие, 7.6-те милиарда човека на Земята не заемат особени позиции в животинското царство. Малката средна генетична разлика в митохондриалните последователности между всеки двама отделни човека на планетата е почти същата като средната генетична разлика между двойка врабчета или гълъби. Типичната разлика в даден вид, включително хората, е 0.1% или 1 на 1000 от "буквите", които съставляват ДНК последователността.
2. Генетичното разнообразие - средната разлика в митохондриалната ДНК между два индивида от един и същи вид - не се увеличава с размера на популацията. Тъй като еволюцията е неумолима, липсата на генетични вариации показва, че даден вид ще съществува ограничено време.
3. Доказателствата подкрепят хипотезата, че повечето видове, било то птици, молци или риби, а също и съвременните хора, са възникнали наскоро и не са имали време да развият много генетично разнообразие. Средното генетично разнообразие от 0,1% на човечеството днес съответства на различията на съвременните хора като отделен вид отпреди 100 000 - 200 000 години и не по-дълго в еволюционен план. Същото важи и за над 90% от видовете на Земята днес.
4. Видовете имат много ясни генетични граници и между тях няма нищо особено. Всеки вид има своя специфична митохондриална последователност, а членовете от един и същи вид са идентични или много сходни. Изследванията показват, че видовете са "острови в космоса от последователности" с няколко междинни "стъпала", оцеляли в еволюционния процес.
Това, което виждат изследователите, е липсата на вариации в т.нар. "неутрални" мутации, които са незначителни промени в ДНК от поколение на поколение, които нито помагат, нито накърняват шансовете на индивида да оцелее. С други думи, те са без значение за естествените двигатели на еволюцията.
Това, колко подобни или не са тези "неутрални" мутации помежду си, е като дървесните пръстени - те разкриват приблизителната възраст на даден вид.
Което ни кара да си зададем въпроса: защо преобладаващото мнозинство от съществуващите днес видове се появяват по едно и също време?
Екологична катастрофа може да е една от възможните причини, обяснява Джеси Аусубел (Jesse Ausubel), директор на програмата Human Environment в Университета "Рокфелер".
"Вируси, ледени епохи, успешни нови конкуренти, загуба на източници на храна - всичко това може да причини рязък упадък на популацията на животните", заяви той пред AFP, коментирайки изследването. "През тези периоди е по-лесно генетичните нововъведения да допринесат за появата на нов вид".
Една от причините за това разпределение на вариациите в баркодовете може да е било катастрофално събитие, което е снижило генетичното разнообразие на всички видове едновременно.
Но последното масово измиране е преди 65,5 милиона години, когато вероятна удар на астероид е унищожил динозаврите и половината от всички видове на Земята. Това означава, че евентуална катастрофа е само частично обяснение в най-добрия случай.
Учените смятат, че по-простото обяснение е, че всяка съществуваща популация винаги ще бъде сравнително млада.
С други думи, видът може да съществува само за ограничен период от време, преди да изчезне или да породи нов.
"Най-простата интерпретация е, че животът винаги се развива", отбеляза Марк Стоекъл (Mark Stoeckle) от Университета "Рокфелер".
Друга неочаквана находка от изследването е, че видовете имат много ясни генетични граници и между тях няма нищо особено.
"Ако индивидите са звезди, тогава видовете са галактики", коментира Дейвид Талер (David Thaler) от Университета в Базел, Швейцария. "Те са компактни клъстери в безкрайността на празното пространство на последователностите."
Липсата на "междинни" видове е нещо, което също обърква представите ни за еволюцията, добавя той.
