Նախընտրելի
Էվոլյուցիայի հիմքերը հասկանալու համար բավականին պարզ են․ օրգանիզմները, որոնք ավելի լավ են հարմարված գոյատևելուն և բազմացմանը, սովորաբար առավելություն ունեն մյուսների նկատմամբ։ Այդ կենդանիները շարունակում են գոյություն ունենալ, մինչդեռ մյուսները՝ ոչ։
Կենսաբանները երբեմն դա պատկերացնում են որպես եռաչափ «հարմարվածության լանդշաֆտ», որի գագաթներում լավագույն վիճակում գտնվող տեսակներն են։ Սակայն այդ լանդշաֆտի գագաթներին տանող բազմաթիվ ուղիներ կան, և հարցեր են առաջանում այն մասին, թե ինչ է տեղի ունենում, երբ մի քանի ֆենոտիպեր (կենսաբանական հատկանիշներ) նույն մակարդակի վրա են։
Ավանդաբար համարվում էր, որ այս փուլում էվոլյուցիան ընթանում է պատահական կամ չեզոք կերպով, սակայն դա չի հաստատվում նոր հետազոտությամբ, որը հրապարակվել է PNAS հանդեսում և իրականացրել են Տեխնիոնի՝ Իսրայելի տեխնոլոգիական ինստիտուտի հետազոտողները, գրում է Planet Today-ը։
«Էվոլյուցիան սովորաբար նկարագրվում է որպես ադապտացիոն գագաթներ բարձրանալու գործընթաց, որի ընթացքում օրգանիզմներն ավելի լավ են հարմարվում իրենց միջավայրին և այդպիսով մեծացնում են գոյատևելու իրենց հնարավորությունները,— ասում է կենսաբան Նաամա Բրենները։ -Սակայն երբեմն օրգանիզմները բախվում են մի քանի էվոլյուցիոն ուղիների, որոնցից յուրաքանչյուրը բերում է հարմարվածության նույն մակարդակին։ Դա բարձրացնում է այն հարցը, թե ինչպես է էվոլյուցիան ընտրում տեսակները՝ այդ համարժեք ադապտացիա ունեցող ուղիներում»։
Կենսաբանության մեջ այն երևույթը, երբ մի քանի օրգանիզմներ հասնում են ադապտացիոն նույն գագաթներին, կոչվում է դեգեներացվածություն։ Կենսաբանական լանդշաֆտները հաճախ խիստ դեգեներացված են, քանի որ բազմաթիվ տեսակներ մոտավորապես հավասար են ադապտացիոն առումով, նույնիսկ եթե դրան հասնում են տարբեր ուղիներով։
«Կանխազգացմամբ կարելի է ենթադրել, որ այնուհետև էվոլյուցիան կսկսի անկանոն կերպով տեղափոխվել այս դեգեներացված վիճակների միջև,- գրում են հետազոտողները։- Բայց մենք ցույց ենք տալիս, որ, որպես կանոն, դա այդպես չէ»։
Հետազոտողները պարզեցված մաթեմատիկական մոդել են մշակել՝ վերլուծելու համար, թե ինչպես են պոպուլյացիաները գոյատևում հարթ և դեգեներացված լանդշաֆտներում՝ հաշվի առնելով բնական ընտրությունն ու մուտացիոն իրադարձությունները, որոնք կարող էին տեղի ունենալ իրական աշխարհում։
Այնուհետև իրականացվել են հետագա հաշվարկներ և մոդելավորում՝ ստուգելու համար էվոլյուցիայի հարյուրավոր սերունդների ազդեցությունն ու այն, թե ինչպես այն կարող է դրսևորվել։
Բացահայտվեց մի բան, որը տարբերվում էր պատահականության հիպոթեզից․ երբ օրգանիզմները հասնում էին առավելագույն ադապտացիոն կետին, նրանք շարունակում էին շարժվել դրա երկայնքով դեպի առավել հարթ կետը, նույնիսկ երբ որևէ «ադապտացիոն առավելություն» չկար։
Այս «ուղղորդված դրեյֆը» տեղաշարժվում է դեպի այն տարածքները, որտեղ պոպուլյացիայի որոշակի հատկանիշներն ավելի լավ են պաշտպանված մուտացիաներից և այլ խանգարումներից։ Հենց այնտեղ է դրսևորվում գոյատևման առավելությունը՝ քարտեզի ավելի բարենպաստ հատվածներում։
«Նույն ադապտացիան ունեցող հարթ բազմազանությունների վրա առաջանում է թաքնված կանխակալություն, որը դետերմինիստորեն ուղղորդում է էվոլյուցիայի ենթարկվող պոպուլյացիաներին դեպի ավելի հարթ տարածքներ,- գրում են հետազոտողները։- Այս կանխակալությունն առաջանում է պոպուլյացիայի փոփոխականության և լանդշաֆտի երկրաչափության փոխազդեցության արդյունքում»։
Հետազոտողները նշում են, որ այստեղ կան մի շարք կարևոր հետևանքներ էվոլյուցիոն տեսության համար։ Էվոլյուցիայի ենթարկվող խմբերը կարող են զարգացնել կայունություն և կենսունակություն այս ուղղորդված դրեյֆի շնորհիվ՝ գրեթե որպես կողմնակի ազդեցություն, առանց որևէ հատուկ էվոլյուցիոն ճնշման։
Հետազոտողների խումբը պնդում է նաև , որ աննշան կենսաբանական տարբերակները կարող են ավելի կարևոր լինել, քան համարվում էր նախկինում՝ հնարավոր է բացահայտելով ադապտացիոն լանդշաֆտի հիմքում ընկած կառուցվածքը և այն, թե ինչպես է պոպուլյացիան շարժվել դրանով էվոլյուցիոն պատմության ընթացքում։
Այս գաղափարը դիտարկվել էր նաև նախորդ հետազոտություններում, սակայն մոտեցումը որոշ չափով այլ էր՝ «մուտացիաների հանդեպ բարեկամական շրջանների» հայեցակարգի միջոցով, այսինքն՝ ավելի անվտանգ վայրերի, որտեղ գենետիկական տատանումները կապված են գոյատևման համար ավելի փոքր ծախսերի հետ։
Ապագա հետազոտություններում ստացված արդյունքները պոտենցիալ կարող են կապվել խորը ուսուցման համակարգերի հետ, որտեղ ԱԲ-ի հիմքում ընկած նեյրոնային ցանցերը նույնպես նախապատվություն են տալիս քարտեզի ավելի հարթ հատվածներին։
Հնարավոր է նաև, որ անհրաժեշտ լինի վերաիմաստավորել գիտնականների մոտեցումը էվոլյուցիոն փոփոխությունների մեկնաբանմանը, հատկապես եթե դրանք թվում են չեզոք։ Հաջորդ քայլերը կլինեն այստեղ օգտագործված համեմատաբար պարզ մոդելները վերցնելը և դրանք կատարելագործելը՝ ավելի բարդ կենդանի օրգանիզմների ու էկոհամակարգերի, ինչպես նաև վայրի բնության մեջ դիտվող բնական փոփոխականության նկատմամբ կիրառելու համար։
«Մեր արդյունքները ցույց են տալիս ընդհանուր մեխանիզմ, որի միջոցով դեգեներացվածությունը ձևավորում է երկարաժամկետ էվոլյուցիոն արդյունքները՝ ազդելով բազմաչափ կենսաբանական համակարգերում ֆենոտիպային փոփոխականության, կայունության և չեզոքության մեր մեկնաբանության վրա»,- գրում են հետազոտողները։
