На самом деле реальность вовсе не столь прямолинейна, как нам кажется, и наука регулярно доказывает нам это. Новое исследование ставит под сомнение один из ключевых постулатов классической эволюционной теории — представление о необратимости биологического прогресса. Ученые Университета Теннесси обнаружили, что некоторые растения, в частности, один из видов папоротников (Blechnaceae), способны возвращаться к более примитивным формам, нарушая тем самым один из постулатов эволюционной теории — закон Долло.
Закон, сформулированный палеонтологом Луи Долло в конце XIX века, утверждает, что если организм однажды приобрел специализированную черту в процессе эволюции, то он не сможет вернуться к более простой или исходной форме. Эта идея долгое время считалась универсальной и не подвергалась ни малейшему сомнению. Однако цепные папоротники, одни из древнейших растений на Земле, которые существовали еще до динозавров, стали удивительным исключением из этого правила. Ученые обратили внимание на репродуктивные стратегии этих растений и обнаружили, что среди них встречаются как виды с примитивной однородной структурой листьев (мономорфизм), так и с более сложным разделением важнейших функций между двумя типами листьев — для фотосинтеза и для размножения (диморфизм).
Особенно удивило ученых то, что эволюция в пределах этого семейства шла не только вперед — от простого к сложному, — но и в обратную сторону. С помощью анализа музейных коллекций и современных алгоритмов реконструкции эволюционных связей ученые исследовали более 118 видов цепных папоротников и выявили случаи, когда растения, которые однажды перешли к диморфной форме, впоследствии возвращались к мономорфной. Это прямо противоречит идее необратимости эволюционных изменений и указывает на более гибкую и многообразную динамику развития живых организмов.
По мнению исследователей, ключ к этой обратимости может заключаться в отсутствии у папоротников семян. В отличие от цветковых растений, которые, однажды перейдя к размножению семенами, оказываются в плену этой сложной стратегии, папоротники остаются более пластичными. Они размножаются спорами, а значит, могут относительно свободно менять структуру своих листьев в зависимости от условий окружающей среды. Такой уровень гибкости дает возможность возвращаться к более простым формам, если они оказываются более выгодными в данный момент, более приспособленными в новых обстоятельствах.
Как подчеркивает Джейкоб Суисса, профессор Университета Теннесси и один из авторов исследования, у эволюции не существует финишной черты: «Нет конечной цели, нет финального состояния. Наши данные показывают, что не всякая репродуктивная специализация у растений необратима. Все зависит от того, сколько уровней усложнения организм приобрел за время своего существования».
Открытие американских специалистов не только расширяет понимание механизмов эволюции, но и подрывает привычные представления о ее неизбежном движении вперед. Возможно, прогресс в природе на самом деле выглядит не как марш напролом, а скорее как танец с его повторами, поворотами и возвращениями в исходную точку, где каждое следующее движение зависит от бесчисленного множества факторов.
Тем временем ученые выяснили, как старые деревья делятся важной информацией с молодыми лесами.
