Էվոլյուցիայի գաղտնիքը. ինչու՞ սեքսը փրկեց կյանքը լճացումից
Քեմբրիջի համալսարանի հետազոտողների նոր ուսումնասիրությունը հաստատում է, որ սեռական բազմացման անցումը մոլորակի վրա կյանքը փրկել է ստատիկ գոյությունից և հիմք դրել կենսաբանական բազմազանությանը: Nature Ecology & Evolution ամսագրում հրապարակված աշխատությունը բացատրում է, թե ինչպես սթրեսն ու մրցակցությունը դարձան էվոլյուցիայի շարժիչ ուժը, վերջ դնելով Էդիակարյան ժամանակաշրջանի անփոփոխ լճացմանը:
Անսեռ բազմացման դանդաղ մահը Էդիակարյան ժամանակաշրջանում
Ավելի քան 540 միլիոն տարի առաջ Երկիրը նման էր անշարժ ու անկենդան աշխարհի: Միլիարդավոր տարիների մանրէային գերիշխանությունից հետո օվկիանոսներում առաջացան խոշոր, բայց ստատիկ օրգանիզմներ: Դրանք արարածներ էին առանց բերանի և ներքին օրգանների, նման պտերների կամ արմավենու տերևների, որոնք պասիվորեն կլանում էին ծովի ջրի սննդանյութերը: Նրանց թվում էր Ֆրակտոֆուսուսը, որը կարող էր աճել մինչև երկու մետր երկարությամբ:
Այս տեսակները բազմանում էին անսեռ ճանապարհով, գաղութացնելով ծովի հատակը իրենց կլոններով, ճիշտ այնպես, ինչպես ժամանակակից ելակը: Հարմարավետությունը և առատությունը իրենց գործն արեցին. կյանքը դադարեց զարգանալ:
«Էդիակարյան ժամանակաշրջանում կյանքը բավականին հարմարավետ էր, ուստի սեռական հարաբերության կարիքը մնում էր բավականին սահմանափակ», բացատրում է Քեմբրիջի համալսարանի կենդանաբանության ամբիոնի առաջատար հեղինակ դոկտոր Էմիլի Միտչելը: «Մրցակցությունը նվազագույն էր, ուստի օրգանիզմները իրական խթան չունեին փոփոխությունների համար»:
Ինչպե՞ս սթրեսը վերածվեց արարչագործության
Քեմբրիջի համալսարանի գիտնականներ դոկտոր Էմիլի Միտչելը և պրոֆեսոր Անդրեա Մանիկան ուսումնասիրել են Կանադայի Նյուֆաունդլենդի Միստեյքեն Փոյնթի բրածոները, որտեղ վաղ կենդանական կյանքի հետքերը կատարյալ պահպանվել են: Օգտագործելով լազերային սկանավորում, տարածական վերլուծություն և արհեստական բանականություն, նրանք մոդելավորել են հին կենդանիների պոպուլյացիաների վարքագիծը: Պարզվել է, որ անսեռ բազմացումը լրջորեն սահմանափակում էր օրգանիզմների տարածումը և գործնականում վերացնում մրցակցությունը, քանի որ գաղութները ֆիզիկապես կապված մնում էին բեղիկներով և կիսում ռեսուրսները, այլ ոչ թե պայքարում դրանց համար:
«Եթե դուք կապված եք ձեր հարևանի հետ ընդհանուր բեղիկներով, դուք նրանց հետ կիսում եք սննդանյութեր, և պարզապես մրցելու պատճառ չկա», նշում է պրոֆեսոր Մանիկան:
Սակայն հարմարավետությունը մահացու էր: Երբ շրջակա միջավայրի պայմանները փոխվեցին, և կենդանական համայնքները տեղափոխվեցին ավելի մակերեսային օվկիանոսային տարածքներ, նրանք բախվեցին նոր ու դաժան մարտահրավերների՝ փոթորիկների, մակընթացությունների, ջերմաստիճանի տատանումների և անկայուն սննդի: Հետազոտողների կարծիքով, հենց այս սթրեսային գործոններն էին, որոնք օրգանիզմներին մղեցին սեռական բազմացման զարգացմանը:
Սեռական բազմացումը թույլ տվեց սերունդներին շատ ավելի հեռու տարածվել իրենց ծնող գաղութներից և ակտիվորեն տիրանալ նոր էկոլոգիական խորշերի: Տարածման հեռավորության մեծացումը հանգեցրեց գոյատևման համար մրցակցության աճի, ինչն էլ կտրուկ արագացրեց էվոլյուցիան:
«Սթրեսը սեռական բազմացման հիմնական շարժիչ ուժն է», ամփոփում է Էմիլի Միտչելը: «Երբ սա տեղի է ունենում, մենք տեսնում ենք նոր տարածքներ գաղութացնելու փորձ կատարող կենդանիների տարածման հեռավորությունների պայթյունային աճ»:
Այս վերածնունդը համընկավ ուշ Էդիակարյան դարաշրջանում տեսակների դիվերսիֆիկացիայի երկրորդ ալիքի հետ: Հենց սեռական բազմացման ի հայտ գալն էր, որ հիմք դրեց հայտնի Քեմբրիական պայթյունին, այն դարաշրջանին, երբ շարժական կենդանիները սկսեցին արագորեն զարգանալ՝ վերածվելով այսօրվա կյանքի անհավանական բազմազանության: Պայքարը չսպանեց կյանքը, այլ փրկեց այն անխույս լճացումից:
Ի՞նչ է Էդիակարյան ժամանակաշրջանը
Էդիակարյան ժամանակաշրջանը Երկրի պատմության մեջ մոտավորապես 635-ից մինչև 539 միլիոն տարի առաջ տևած դարաշրջանն է, որն առանձնանում էր մանրէային գերիշխանությունից հետո օվկիանոսներում խոշոր, բայց անփոփոխ օրգանիզմների առաջացմամբ:
Ինչու՞ անսեռ բազմացումը դանդաղեցրեց էվոլյուցիան
Անսեռ բազմացման արդյունքում օրգանիզմները ստեղծում էին իրենց կլոնները և ֆիզիկապես մնում կապված հարևանների հետ ընդհանուր բեղիկներով: Սա վերացնում էր մրցակցությունը ռեսուրսների համար, ինչը հանգեցնում էր էվոլյուցիոն լճացման և փոփոխությունների բացակայության:
Ինչպե՞ս սթրեսը հանգեցրեց սեռական բազմացման
Երբ շրջակա միջավայրի պայմանները դարձան ավելի դաժան մակերեսային ջրերում, օրգանիզմները ստիպված եղան փնտրել գոյատևման նոր ուղիներ: Սթրեսային գործոնները մղեցին սեռական բազմացման զարգացմանը, որը թույլ տվեց սերունդներին տարածվել ավելի հեռու և ակտիվորեն մրցել նոր պայմաններում:
Ի՞նչ է Քեմբրիական պայթյունը
Քեմբրիական պայթյունը դարաշրջան է, որն սկսվեց մոտ 539 միլիոն տարի առաջ, երբ սեռական բազմացման անցումից հետո շարժական կենդանիները սկսեցին արագորեն զարգանալ և ձևավորել ժամանակակից կյանքի անհավանական բազմազանությունը: