Еволюція могла йти швидше, ніж ми думали: вчені переглядають «годинник життя»
Еволюцію часто порівнюють із повільним і рівномірним годинником. Якщо стиснути всю геологічну історію Землі до одного року, то людина з’явиться буквально за кілька хвилин до півночі 31 грудня. За цей надзвичайно короткий «час» ми встигли створити цивілізації, науку й технології. Але що, як сам механізм еволюції працює не так рівно, як вважалося раніше?
Нове наукове дослідження пропонує саме таке пояснення. На думку вчених, еволюція не завжди рухається з однаковою швидкістю — іноді вона різко прискорюється, особливо на ранніх етапах появи великих груп живих організмів. І це може пояснити одну з головних загадок біології: чому між генетичними даними та викопними рештками існує часовий розрив.
Проблема «зниклих» мільйонів років
Сучасна біологія активно використовує так званий молекулярний годинник — метод, що оцінює час еволюційного розходження видів на основі змін у ДНК. Виходячи з нього, науковці дійшли висновку, що складне багатоклітинне життя виникло приблизно на 30 мільйонів років раніше, ніж з’явилися перші чіткі викопні свідчення.
Найдавніші відомі сліди складних тварин — це нори червоподібних істот роду Treptichnus, датовані приблизно 538 мільйонами років тому. Але генетичні дані натякають: еволюція почалася значно раніше. Де ж тоді ці істоти і чому ми не знаходимо їхніх скам’янілостей?
Чому молекулярний годинник може «поспішати»
Група дослідників на чолі з палеонтологом Ґремом Баддом та математичним екологом Річардом Манном вважає, що сама ідея постійної швидкості еволюції є спрощенням. Вони запропонували нову концепцію — модель коваріантного еволюційного темпу.
Суть ідеї проста:
- коли з’являється велика група організмів,
- еволюція в цей момент різко прискорюється,
- відбувається «вибух різноманіття» з підвищеною швидкістю генетичних змін.
Через це молекулярний годинник може створювати ілюзію, що минуло більше часу, ніж насправді. Насправді ж еволюція просто працювала в режимі «турбо».
Простий приклад із людьми та шимпанзе
Для наочності вчені наводять знайомий приклад: люди та шимпанзе мають спільного предка приблизно 6 мільйонів років тому. Якщо припустити, що генетичні зміни відбуваються рівномірно, можна умовно «розкласти» ці зміни по мільйону років.
Але нова модель припускає, що на ранніх етапах розходження еволюція могла бути значно швидшою. Тобто багато змін відбулися за короткий проміжок часу, а далі темп сповільнився. У результаті класичний молекулярний годинник «перебільшує» вік подій.
Чому це важливо для науки
Такий підхід може пояснити не лише відсутні викопні рештки, а й інші розбіжності між генетикою та палеонтологією. Якщо ранні тварини були дуже дрібними, м’якотілими та жили в умовах низького вмісту кисню, їхні рештки мали мізерні шанси зберегтися до наших днів.
Крім того, це змінює наше розуміння того, як швидко можуть виникати нові форми життя і як формуються великі гілки еволюційного дерева.
Еволюція — не метроном, а джаз
Автори дослідження наголошують: нову модель ще потрібно перевіряти й уточнювати. Але вона вже пропонує свіжий погляд на історію життя на Землі. Еволюція, схоже, більше схожа не на рівномірний метроном, а на джазову імпровізацію — з різкими прискореннями, паузами та несподіваними поворотами. І якщо це так, то наша планета може приховувати ще чимало сюрпризів, які лише чекають на свій час, щоб бути відкритими.
