Solanum pennellii: помидор с Галапагосов противоречит законам эволюции
На Галапагосских островах было зафиксировано уникальное явление: местный томат (Solanum pennellii), демонстрирующий признаки «обратной эволюции» и возвращающийся к характеристикам, утраченным миллионы лет назад, что вызывает значительный интерес в области эволюционной биологии и генетики.
Исследования начались с обнаружения, что данный томат синтезирует химические вещества, отсутствующие у современных сортов. Эти молекулы, аналогичные тем, что присутствуют у баклажанов и выполняют функции естественных пестицидов, свидетельствуют о реактивации древних генетических адаптаций, ранее утраченных в процессе эволюции.
Интересно, что это явление не ограничивается лишь древними видами. На бедных и скудных западных островах томат активирует гены своих предков, что, вероятно, является адаптивной реакцией на экстремальные почвенные условия и недостаток питательных веществ. В то же время на старых восточных островах тот же вид использует современные механизмы защиты, что подчеркивает пластичность эволюционных процессов.
Это открытие ставит под сомнение принцип необратимости эволюции, известный как закон Долло, который предполагает, что эволюционные изменения не могут быть обращены вспять. Галапагосский томат, однако, предоставляет убедительные доказательства того, что генетические модификации могут возникать вследствие незначительных изменений в аминокислотной последовательности белков, что приводит к значительным функциональным последствиям.
Значение для науки
Учёные получают уникальную возможность для углубленного изучения механизмов адаптации видов к экстремальным условиям окружающей среды, что позволяет расширить наше понимание эволюционных процессов.
Это открытие подчеркивает сложность эволюции, в которой адаптация, повторное использование древних генетических механизмов и даже ретроградные изменения могут играть ключевую роль в ответ на изменения экологических условий.
Для аграрной науки данное открытие представляет собой важный шаг вперёд. Понимание механизмов, с помощью которых томат активирует древние защитные механизмы, открывает новые перспективы для:
повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к вредителям и патогенам;
разработки новых сортов растений с улучшенными характеристиками устойчивости;
создания экологически безопасных методов защиты урожая, альтернативных химическим пестицидам.
Термин «обратная эволюция», несмотря на дискуссии в научном сообществе, ясно иллюстрирует, что эволюционный процесс не сводится исключительно к прогрессивным изменениям. Иногда он включает ретроградные шаги, которые, в свою очередь, могут способствовать дальнейшему развитию и адаптации видов.