D satyajeet/Shutterstock/FOTODOM

Новое исследование, опубликованное в журнале Evolution, предлагает убедительные доказательства того, что эволюция — это не всегда движение вперед. Ученые обнаружили, что некоторые виды папоротников из семейства цепочечных (Blechnaceae) могут возвращаться от более сложных к примитивным формам. Это редкий случай, бросающий вызов знаменитому закону Долло о необратимости эволюции.

Долгое время считалось, что как только организм приобретает специализированную структуру, он уже не может «откатиться» назад. Но исследование биологов из Университета Теннесси (США) показало: этот принцип не универсален.

Объектом анализа стали цепочечные папоротники — древние растения, появившиеся еще до динозавров. Ученые изучили более 118 видов, используя как коллекции из музеев естественной истории, так и современные алгоритмы оценки эволюционных изменений. В фокусе оказалось поведение листьев: у некоторых видов один и тот же лист отвечает и за фотосинтез, и за размножение (мономорфизм), а у других эти функции разделены между разными типами листьев (диморфизм).

Если бы эволюция действительно шла строго в одном направлении, как считалось ранее, то растения, развившие диморфизм, не могли бы снова стать мономорфными. Однако исследователи выявили несколько примеров обратного перехода: виды, ранее имевшие диморфизм, со временем возвращались к мономорфизму.

Почему это стало возможным?

Фото: Jacob S Suissa, Makaleh Smith

На фото слева — образец папоротника, справа — измерения листьев: площадь, периметр и структура спороносных участков. Внизу — график, показывающий различия между мономорфными (синие) и диморфными (жёлтые) видами. Мономорфные имеют похожие листья для фотосинтеза и размножения, диморфные — более узкие и специализированные фертильные листья.

Ученые предполагают, что все дело в репродуктивной системе папоротников. В отличие от большинства растений, они не производят семена — размножение происходит при помощи спор. Это дает папоротникам большую гибкость в изменении структуры листьев в зависимости от условий окружающей среды.

«У эволюции нет финишной черты. Нет конечной цели, нет окончательного состояния», — подчеркивает Джейкоб С. Суисса, доцент Университета Теннесси и соавтор исследования. — «Наши результаты показывают, что не вся репродуктивная специализация у растений необратима».

Ученые подчеркивают, что это открытие имеет большое значение оно не только ставит под сомнение один из ключевых постулатов эволюционной биологии, но и показывает, что гибкость в развитии может быть стратегией выживания.