Tot şopârlă, dar diferită

Discutam într-un articol precedent despre modificările genetice suferite de bacteriile din studiul lui Lenski, o dovadă formidabilă a modului în care lucrează selecția naturală. Un lucru similar, dobândirea de noi caracteristici fenotipice ca urmare a unei mutații favorabile, a fost prezentat într-un alt articol. Chiar și asemenea exemple elocvente îi lasă reci pe cei care nu înțeleg teoria evoluționistă și biologia, în general. Pentru mulți dintre ei, dacă e microorganism nu e valabil. „Bacteria a rămas tot o bacterie” spune creaționistul vesel. 🙂

Desigur, timpul lung necesar nu ne permite să observăm în decursul vieților noastre trecerea unei specii într-o specie complet diferită. Fenomene de speciație în sine s-au observat, o mulțime sunt amintite aici, dar, așa cum este firesc, diferențele între cele două specii sunt inițial mici fenotipic. Alta ar fi situația dacă am reveni peste 50.000 de ani, să nu mai vorbim de 500.000. Totuși, populațiile sunt deja distincte genetic și nu se mai pot împerechea, satisfăcând criteriul biologic pentru a vorbi de specii diferite.

Nu mă voi referi în acest articol la vreunul din exemplele de speciație, ci la un exemplu relativ recent de selecție naturală rapidă, în decursul a doar câteva zeci de generații. Cei care urmăresc ce se petrece prin lumea fascinantă a evoluționismului probabil că deja știu, cel puțin în linii mari, istorioara de mai jos. Dar … să descriu mai întâi locul unde s-au desfășurat evenimentele. Este vorba de două insulițe situate în apropierea coastei croate a Mării Adriatice. Una se cheamă Pod Kopište, cealaltă, la vreo 4 kilometri distanță, este Pod Mrčaru. Deși sunt separate de o distanță mică, între cele două există diferențe clare.

Pod Kopište este o insulă practic aridă, vegetație minimală, deasupra căreia patrulează pescărușii, prădători de temut pentru principalul locuitor al insulei, micuța șopârlă Podarcis Sicula (denumită și șopârla italiană sau siciliană). Această specie este răspândită în tot arealul mediteranean. Iată și o poză a eroului nostru:

Cealaltă insuliță, Pod Mrčaru, are o vegetație bogată (comparativ) și în mod tradițional, până în momentul când a început experimentul descris în acest articol, era inhabitată de un alt tip de reptilă, Podarcis Melisellenis (denumită și șopârla dalmațiană), mai mică și mai „blândă”.

Pod Mrčaru, are și particularitatea de a fi mult mai rar ținta atacurilor venite din partea prădătorilor aerieni. Acest fapt a fost determinat nu doar „ochiometric”, ci și prin teste folosind câteva sute de machete de șopârlă distribuite pe cele două insule, și monitorizând numărul de atacuri aeriene asupra acestora. E posibil ca diferența să fie cauzată de faptul că păsările au învățat în decursul timpului că pe Pod Mrčaru este mult mai ușor pentru micuțele animale terestre să se ascundă, profitând de vegetație. Ca urmare, și-au pierdut interesul au început să se concentreze asupra insulei vecine.

În anul 1971, un grup multinațional de cercetători a luat un număr de 10 exemplare (5 masculi, 5 femele) de Podarcis Sicula de pe insula de baștină, Pod Kopište, și le-a mutat pe Pod Mrčaru. Ideea lor era să urmărească periodic ce se petrece cu „intrușii”, mai exact în ce fel vor interacționa cu populația locală de șopârle (Podarcis Melisellenis), și dacă vor reuși să se adapteze noului mediu. Datorită unor factori obiectivi și subiectivi (printre care se numără și tensiunile politice și războiul în care a fost implicată Croația), urmărirea a fost abandonată pentru câteva decenii. S-a revenit pe insulă abia în anul 2006, iar rezultatele au fost mai mult decât interesante, fiind publicate în 2007 într-un articol devenit rapid celebru prin implicațiile sale evoluționiste.

Șopârla de import nu numai că s-a adaptat perfect la noul mediu, ci chiar a dus la extincția populației de șopârle autohtone. La revenirea pe insulă, aceasta era plină de exemplare de Podarcis Sicula. Analizele genetice au dovedit că actualii locuitori ai insulei, în număr de mii, sunt cu toții urmași ai celor 10 pionieri. Însă, fenotipic, s-au găsit modificări remarcabile între această populație și cea de pe insula mamă (Pod Kopište). Iată cele mai importante:

1. Pe insula nou colonizată, șopârla a făcut o trecere de la o dietă bazată exclusiv pe artropode (în special insecte), la o dietă mixtă, în care vegetația ocupă un loc important. În lunile de vară, este chiar hrana de bază. Este interesant că șopârlele rămase pe insula mamă sunt incapabile de a se hrăni cu vegetale (chiar dacă ar avea în cantitate suficientă).

2. Șopârlele „coloniste” de pe Pod Mrčaru au capul semnificativ mai mare (înălțime, lungime și lățime), ceea ce duce automat și la o forță superioară a mușcăturii – lucru necesar pentru a putea „rupe” tulpinile dure vegetale. Iată o comparație grafică între Podarcis Sicula de pe cele două insule:

3. Probabil cea mai impresionantă descoperire a fost apariția valvelor cecale la coloniști. Valvele cecale sunt inexistente la Podarcis Sicula de pe insula originală și din alte părți ale Mediteranei, fiind specifice unei diete vegetale. Ele încetinesc tranzitul intestinal, realizând la acest nivel niște camere de fermentație în care bolul alimentar petrece suficient de mult timp pentru ca celuloza pe care o conține să fie metabolizată în produși care pot fi absorbiți prin mucoasă. Această deosebire anatomică este atât de spectaculoasă pentru un interval de doar 36 de ani scurși de la „strămoșul comun”, încât inițial unii au presupus că ar fi o modificare dobândită doar la maturitatea individului, și nu una codificată genetic. Examinarea șopârlelor abia eclozate a demonstrat însă că valvele sunt deja prezente – dovada unei origini genetice a modificării. În „celebra” imagine de mai jos se văd valvele cecale la mascul (A), femelă (B) și nou-născut (C).

4. O mulțime de modificări se explică prin presiunea predatorială mult mai scăzută pe insula colonizată. Șopârlele adaptate la noile condiții reacționează mult mai târziu decât cele de pe insula de baștină la apropierea pescărușilor-vânători, și atunci când o fac, sprintul lor este pe o distanță mai mică. În plus, există și o deosebire anatomică, o scurtare a membrelor din spate, răspunzătoare pentru viteza de sprint mai scăzută. Ca urmare a abundenței de hrană (sub formă vegetală), spre deosebire de situația de pe insula mamă unde există o luptă pentru pradă (insecte), șopârlele coloniste au încetat să mai fie animale teritoriale.

Toate aceste rezultate arată valabilitatea principiilor selecției naturale, și evidențiază, în plus, faptul că ea se poate petrece în unele situații chiar mai repede decât ne-am fi așteptat. Dacă în 36 de ani se pot produce atâtea modificări, este clar ce se poate petrece în mii sau zeci de mii.