Febbraio 27, 2024

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La selezione naturale potrebbe effettivamente rallentare l’evoluzione, dicono gli scienziati

La selezione naturale potrebbe effettivamente rallentare l’evoluzione, dicono gli scienziati

Quando senti il ​​termine selezione naturale, probabilmente pensi al cambiamento, ma una nuova ricerca suggerisce che il meccanismo può anche mantenere somiglianze tra le popolazioni.

I biologi hanno una conoscenza molto approfondita del processo fondamentale dell’evoluzione. La diversità genetica in una popolazione è il risultato di mutazioni, alcune delle quali creano tratti che aiutano gli individui a crescere meglio nell’ambiente attuale. Questi tratti hanno buone probabilità di essere trasmessi alle generazioni future, mentre i tratti inutili tendono a non apparire nelle generazioni future. Questa è la selezione naturale.

I biologi evoluzionisti studiano spesso la variazione all’interno e tra popolazioni e specie, ma nella vita c’è di più oltre a ciò che ci rende tutti diversi.

“Parliamo sempre della grande diversità della vita, e dovremmo farlo. È incredibile.” Lui dice Il biologo evoluzionista Jeff Conner della Michigan State University, autore principale del nuovo studio.

“La selezione naturale ci ha dato gran parte di questa diversità, forse la maggior parte. Ma la selezione naturale può anche causare somiglianze.”

Conner e colleghi provenienti dagli Stati Uniti e dalla Cina hanno lavorato sui ravanelli selvatici (Ravanus ravanstrum). Mentre un tempo i loro organi produttori di polline avevano la stessa lunghezza, oggi hanno due stami corti e quattro stami lunghi.

inaspettatamente, Ricerca precedente È stato suggerito che la selezione mantenga questa differenza di lunghezza, nota come “separazione dell'antera”, nonostante non ne sappiamo il motivo.

Fiore di ravanello selvatico. (Jeff Conner)

La variazione genetica additiva, in cui più geni contribuiscono a un tratto, è necessaria affinché il tratto si evolva. Nel cosiddetto vincolo, la mancanza di questa variazione tende a ostacolare l'evoluzione anche se questa è evolutivamente favorevole.

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Il vincolo si basa sull’idea che, man mano che le specie cambiano nel tempo, possono perdere la loro flessibilità genetica per alcuni aspetti, facendo sì che alcuni tratti diventino stabili attraverso le generazioni.

Laddove la selezione naturale è il motore del cambiamento, la costrizione è il freno.

“Il nostro lavoro capovolge un po' la sceneggiatura”, ha detto Conner Lui dice. “Suggeriamo che anche la selezione può rallentare le cose e può causare somiglianze e differenze”.

Il team voleva sapere se la restrizione potesse impedire lo sviluppo del distacco dell’antera nello studio precedente. Hanno usato la selezione artificiale per allevare i ravanelli selvatici per ripristinare il loro aspetto al loro stato più primitivo, che consiste in uno spazio più piccolo tra gli stami.

“Se un tratto risponde alla selezione artificiale, può chiaramente evolversi”, affermano gli autori. spiegato nel loro articolo.

“Ma se il tratto non risponde, c'è un vincolo causato dalla mancanza di diversità genetica.”

Lo studio ha incluso sei generazioni, in cui sono state coltivate e misurate 3.437 piante di ravanello selvatico. Attraverso la selezione artificiale, i ricercatori sono riusciti a ridurre la differenza nella lunghezza degli stami di oltre il 30%.

Steli di ravanello selvatico con stami visibili su sfondo nero.
In natura, i ravanelli selvatici hanno stami lunghi e corti, come mostrato a sinistra. Attraverso la selezione artificiale, i ricercatori sono riusciti ad avvicinare le lunghezze all’uguaglianza, come mostrato a destra. (Connor et al., Nuovo botanico2023)

Questo cambiamento oggi sembra forse un ravanello selvatico Parentihanno ancora la diversità genetica di cui hanno bisogno per evolversi, il che rende improbabile che subiscano restrizioni.

Invece, la selezione naturale sembra mantenere la variazione nella lunghezza degli stami.

“Questa famiglia di piante ha mantenuto la caratteristica di essere quattro alte e basse per un periodo di 50 milioni di anni, e possiamo eliminare un terzo della differenza in cinque generazioni, cioè cinque anni.” Lui dice. “Penso che se andiamo avanti, torneremo a sei stami di uguale lunghezza.”

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Gli scienziati hanno progettato esperimenti per vedere se la variazione della lunghezza degli stami conferisce qualche beneficio R. Ravanistrum Quando si tratta del modo in cui gli impollinatori interagiscono con la pianta.

“La selezione naturale è molto importante” Lui dice Connor. “Ci sono molte cose che la gente pensava che le elezioni non potessero fare, e stiamo imparando che le elezioni possono fare.”

La ricerca è stata pubblicata in Nuovo botanico.