ŚFiNiA

bioslawek

O stworzeniach, które wystąpiły przeciwko ewolucyjnemu Prawu Dollo – wsteczna ewolucja, czy mechanizm w ramach normy reakcji na środowisko?

[link widoczny dla zalogowanych]

„Struktura czy też organ utracony w procesie ewolucji nie pojawi się ponownie w linii organizmów, których przodkowie organ ów utracili. Wśród zwierząt znanych jest co najmniej kilka przykładów łamiących to prawo (choć nie wszyscy autorzy się z tym zgadzają), np. ponowne wykształcenie zębów żuchwowych u żab z rodzaju Gastrotheca przed 5–17 mln lat, po tym, jak płazy bezogonowe utraciły zęby żuchwy przed co najmniej 230 mln lat.”.

Żaby z rodzaju Gastrotheca po 200 000. 000 lat odzyskały zęby

[link widoczny dla zalogowanych]

REEWOLUCJA UTRACONYCH ZĘBÓW ŻUCHWYCH U ŻAB PO PONAD 200 MLN LAT I PONOWNA OCENA PRAWA DOLLO

„Prawo Dollo mówi, że struktury utracone ewolucyjnie nie już powrócą. Ostatnie analizy filogenetyczne ujawniły kilka potencjalnych przykładów, w przypadku których prawo Dollo wydaje się nie mieć zastosowania. Jednak te przykłady były ostatnio kwestionowane na podstawie zarzutów dotyczących błędów metodologicznych. W tym artykule dokumentuję uderzający i niepodważalny przykład reewolucji utraconej, złożonej struktury: zębó w żuchwie u żab z rodzaju Gastrotheca.

Używam skalibrowanej czasowo analizy filogenetycznej dla 170 gatunków płazów, aby wykazać, że zęby w żuchwie tych żab zostały utracone u wspólnego przodka współczesnych żab [nadinterpretacja, powinno być: wspólnego przodka obecnie żyjących żab z rodzaju Gastrotheca. Analiza ta nie wyjaśnia właściwości morfologicznych i strategii adaptacyjnych wszystkich współczesnych żab! Aż kusi żeby opisać te cuda, a właściwie przepisać 🙂 ]

Co najmniej 230 milionów lat temu i potem w historii geologicznej zęby były odzyskiwane. Ostatnio w ciągu ostatnich 5–17 milionów lat. Przeglądałem ostatnie badania nad reewolucją cech morfologicznych i na tej podstawie wykazuję, że ten długi okres braku cechy, jaką jest uzębiona szczęka i ponowne nabycie tej właściwości morfologicznej jest w dużej mierze bezprecedensowy.

Twierdzę również, że istnieje kilka problemów metodologicznych, które mogą powodować, że reewolucja cech będzie bardzo trudna do wykrycia w warunkach najbardziej prawdopodobnych, co prowadzi do błędnych interpretacji wiodących do podtrzymywania [neodarwinowskiej idei] prawa Dolla. Na koniec omówię możliwe mechanizmy, które mogą ułatwić ponowną [nielosową] ewolucję cech, które zanikły, w tym ewolucję zębów w żuchwie u żab, jako przykłady ograniczeń rozwojowych.”

Straszyki (Phasmida) to owady z rzędu zaliczanego do uskrzydlonych. Liczne ich gatunki (np. patyczaki) mają jednak częściowo lub całkowicie zredukowane skrzydła. Prof. Michael F. Whiting z Brigham Young University w stanie Utah analizował sekwencję DNA 35 gatunków straszyków, chcąc stworzyć ich drzewo genealogiczne. Przy okazji odkrył zaskakujące fakty dotyczące ewolucji ich skrzydeł. Z genetycznych badań Whitinga wynika, że prymitywni przodkowie wielu gatunków współczesnych straszyków utracili zdolność lotu, następnie, po jakichś 50 mln lat ewolucji, owady odzyskały skrzydła. Proces taki zachodził przynajmniej cztery razy.

[link widoczny dla zalogowanych]

Przykład straszyków jest pierwszym, w którym udało się stwierdzić odzyskanie zdolności lotu po uprzedniej jego utracie. Do przypadków funkcji tak złożonych, jak zdolność lotu czy widzenie, stosuje się zwykle prawo nieodwracalności ewolucji. Mówi ono, że w procesie ewolucji niemożliwy jest powrót do wcześniejszego stadium rozwoju – nawet, gdy organizmy znajdują się w identycznych warunkach, jak ich przodkowie. Jeżeli np. któryś z narządów zaniknie, a na jego miejsce pojawi się podobny, to pochodzenie tych narządów jest inne. Zdaniem badacza, wyniki te mogą pociągnąć za sobą potrzebę zmian tego elementu teorii ewolucji. „To pierwszy przykład cechy złożonej, utraconej i odzyskanej później w trakcie ewolucji” – mówi Whiting. Informacje na temat wytworzenia skrzydeł (nawet, jeśli w danym momencie owad ich nie ma) zachowują się w genomie. Zdaniem Whitinga, genetyczne „instrukcje” wzrostu skrzydeł są podobne do „instrukcji”, według której wykształcają się odnóża. W długiej perspektywie czasu mogą być one „włączane” bądź „wyłączane” – podejrzewa badacz. Około 50 mln lat po utracie skrzydeł z jakiegoś powodu okazało się korzystne, by niektóre gatunki straszyków skrzydła odzyskały” – pisze Whiting. Obecnie znamy różne gatunki tych owadów – skrzydlate i bezskrzydłe.

Sprzeciw wśród darwinistów!

[link widoczny dla zalogowanych]

„W ostatnim numerze Nature , Whiting i inni (2003 ) donoszą o zaskakującym i nowatorskim wyniku badań dotyczących możliwości reewolucji owadzich skrzydeł od bezskrzydłych przodków u Phasmatodea. Jeśli to prawda, oznacza to ważny postęp w naszym zrozumieniu ewolucji owadów i genów. Odkrycie kwestionuje rzekomo od dawna utrzymywany pogląd, że skrzydła u owadów wyewoluowały tylko raz i były wielokrotnie bezpowrotnie tracone (na zasadach prawa Dolla). Jak twierdzą badacze ponownie wyewoluowane skrzydła mają dokładnie taką samą strukturę, jak inne skrzydła owadów. Gdyby ta cecha rzeczywiście została przywrócona u patyczaków, wykazałoby to niezwykłą stabilność genów kodujących rozwoj skrzydeł, pomimo inaktywacji tej ścieżki rozwojowej przez długie okresy czasu [jak u uzębionej żaby]. Wnioski Whitinga i innych zostały już opublikowane w literaturze popularnonaukowej ( New Scientist , Scientific American , The New York Times , Anon), ale zanim ten niezwykły ewolucyjny scenariusz trafi do podręczników entomologii należy je ponownie przeanalizować z zastosowaniem metody naukowej.

Dla hipotezy Whitinga i innych o reewolucji skrzydeł istotne są dwie linie dowodowe :

1. Rozklad na drzewie filogenetycznym patyczaków,

2. W tym rozkład transformacji skrzydel u osobnikow bez skrzydeł i uskrzydlonych na tym drzewie.

Ta ostatnia kwestia jest poruszona w niniejszym tekście. Nasza ponowna ocena materiału dowodowego przekonuje nas, że Whiting i inni znacznie przeszacowali prawdopodobieństwo reewolucji skrzydeł u patyczaków. Biorąc to pod uwagę nie widzimy podstaw do obalenia tradycyjnego poglądu na ewolucję patyczaków [i skrzydeł].

Czy jest możliwa reewolucja skrzydeł?

[link widoczny dla zalogowanych]

„Ewolucja skrzydeł jest powszechnie uważana za główny czynnik przyczyniający się do sukcesu owadów, dający wiele nowych możliwości rozprzestrzeniania się, radiacji adaptacyjnej, chwytania pożywienia i unikania drapieżników. Skrzydła owada (podobnie jak oczy) są przykładem złożonych struktur, które tak niepokoiły Karola Darwina i które pozostają ważnymi punktami badań nad którymi koncentrują się biolodzy rozwoju i biolodzy ewolucyjni.

Głównym pytaniem dotyczącym tych adaptacji strukturalnych – i innych złożonych cech, takich jak rozmnażanie płciowe – jest to, czy linie które je utracą, mogą je odzyskać. Przeważa pogląd, że taka reewolucja jest mało prawdopodobna, ponieważ po ich utracie geny wymagane do ich rozwoju powinny mieć możliwość akumulacji mutacji, a tym samym stać się niefunkcjonalnymi pseudogenami. Zagadnienie to zostało omówione bezpośrednio w niedawnej pracy Whitinga i innych: O ewolucji skrzydeł patyczaków (Phasmatodea). [….]”

Możliwości odzyskiwania oczów dowiedziono na przykładzie ryb jaskiniowych:

[link widoczny dla zalogowanych]

„[….] W przypadku dowiedzionego ponownego pojawienia się skrzydeł pouczające byłoby zbadanie podstaw ich rozwoju na poziomie molekularnym w różnych liniach uskrzydlonych gatunków – z uwzględnieniem stopnia pokrewieństw badanych grup owadów. Badanie powinno być przeprowadzone w celu ustalenia, czy wszystkie elementy mechanizmu rozwojowego przodków, u których zanikły skrzydła w wyniku dezaktywacji ścieżek rozwojowych, rzeczywiście zostały zachowane przez długie okresy czasu – co pozwoliło na ich uaktywnienie i ponowną morfogenezę skrzydeł.”

[link widoczny dla zalogowanych]
„Naukowcom [neodarwinistom] trudno jest zaakceptować wyniki tych badań, ponieważ w ramach paradygmatu neodarwinowskiego utrzymuje się, że po utracie skrzydeł genetyczna maszyneria służąca do budowy tych organów nie powinna już podlegać doborowi naturalnemu, a co za tym idzie kumuluje mutacje niszczące cały ten molekularny system.

Niemniej jednak wynik rewolucyjnych badań przeszedł przez sito naukowych testów, a zespół rozszerzył swoje badania z 37 gatunków do 150! Autorzy zauważyli, że nowe badanie nie odpowiada na największe pytanie dotyczące tak złożonych cech, jak skrzydła. Chodzi o ich pochodzenie ewolucyjne w ogóle. Oznacza to, że żadne cykle utraty i odzyskiwania skrzydeł nie mogą wyjaśnić, w jaki sposób owady po raz pierwszy wyewoluowały swoje skrzydła [!!!].

Naukowcy stwierdzili, że odkrycia sugerują, że maszyneria genetyczna pozostała nienaruszona tych owadów prawdopodobnie dlatego, że bierze udział w morfogenezie innych narządów [efekt plejotropowy], jak nogi. Zespół zauważył, że to samo może dotyczyć innych maszynerii genetycznych odpowiedzialnymi za morfogenezę innych złożonych cech fenotypowych [np. utraconych i odzyskanych zębów u żab].

Jedyną grupą badaczy, która bez oporów przyjęła nowe odkrycie, są biolodzy rozwoju. Są przyzwyczajeni do radzenia sobie z mutantami, jak te z doświadczeń z muszkami owocowymi:noga wyrośnie zamiast czułka i vive versa.”

Japońscy rybacy złowili delfina z tylnymi pletwami, Szczątkowe kończyny u waleni w dalszym ciągu pełnią funkcję – pomoc w kopulacji

Darwiniści są zabawni. Złowiono delfina z tylnymi pletwami, a oni twierdzą, że są to pozostałości nóg. Według darwinowskiego scenariusza płetwy u waleni powstały na drodze preadaptacji kończyn pierwotnie służących do lądowej lokomocji.

[link widoczny dla zalogowanych]

Delfin z płetwami bardzo im musi nie pasować do ewolucyjnej układanki, jaką sobie wymyślili. Genetycy ewolucyjni stwierdzili, że początkowo pozbawione funkcji tylne kończyny waleni stawały się coraz mniejsze w wyniku mikroewolucji. Na podobnej zasadzie z wilka wyhodowano ratlerka. Następnie dezaktywacja jednego genu w szlaku sygnałowym odpowiedzialnym za morfogenezę tylnych kończyn za jednym zamachem miała pozbawiać walenie. A tutaj mamy delfina dla którego należy należy stworzyć nową opowieść. U przodka tego delfina tylne kończyny zamiast stopniowo marnieć aż do utraty ich za jednym razem, przekształcały się w płetwy i dopiero później zanikły. Jednak geny odpowiedzialne za ich reewolucję w dalszym ciągu są kompletne! Niekonsekwencję tą zauważyli nawet kreacjoniści! Specjalista od pochodzenia waleni profesor Hans Thewissen popiera scenariusz utraty kończyn u waleni na drodze mikro-makroewolucji, a u tego delfina z tylnymi płetwami widzi pozostałości tylnych nóg! 🙂

[link widoczny dla zalogowanych]

Jak można przeczytać w tym artykule, kaskada genetyczna wiodąca do wykształcenia się tylnych kończyn u waleni rożni się od tej odpowiedzialnej za morfogenezę tych narządów u ssaków lądowych: [link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

„[….] Pozostał jedynie maleńki zestaw kości biodrowych. Leżą daleko od reszty szkieletu. Nie są dłużej połączone ze sobą i nie mają wyraźnych wgłębień i półek, które kiedyś były niezbędne do chodzenia.

Kiedy widzimy kości biodrowe waleni jako koniec długiej historii ewolucyjnej, mają więcej sensu. Są szczątkami lądowej historii waleni. Fakt jednak, że nadal istnieją, jest także zagadkowy. Skoro biodra były adaptacją do życia, które zniknęło, dlaczego nie zanikły całkowicie?

Nowe badanie opublikowane w piśmie ”Evolution” pomaga odpowiedzieć na to pytanie. Biodra walenia, zupełnie nie zostały porzucone przez ewolucję i nadal ewoluują dzisiaj. Choć mogą nie być potrzebne do chodzenia, nadal znaczą dla waleni bardzo wiele. (Szybka nota redakcyjna: od tego miejsca niniejszy post staje się NSFW [nieodpowiedni do czytania w pracy]).

Żeby zobaczyć, dlaczego, musimy cofnąć się do bioder zwierząt lądowych. Są one ważne do chodzenia po lądzie, ale służą także innym celom. Między innymi zakotwiczają mięśnie, które kontrolują narządy seksualne. Jeśli na przykład te mięśnie u mężczyzn zostają znieczulone, trudno im osiągnąć erekcję.

Kiedy biodra waleni przestały mieć znaczenie przy chodzeniu, nie przestały być istotne dla seksu. U samców waleni miednica kontroluje penis przez szczególnie skomplikowany zestaw mięśni. U niektórych gatunków te mięśnie powodują wręcz, że penis jest chwytny.”

Skoro pozostałości po tylnych kończynach pełnią u waleni tak istotną funkcję, to tym bardziej gdy były kompletne. Być może były niezbędne, gdy populacji groziła „zapaść demograficzna”, lub wsobność i było zapotrzebowanie na bardziej skuteczną kopulację i rozmnażanie?

W biologii znamy przypadki, gdy dany typ anatomii utrudnia kopulację, co trzyma w ryzach rozmiar populacji na optymalnym poziomie:

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

[link widoczny dla zalogowanych]

„Samice waleni są jednorodne, a opieka ojcowska według aktualnego stanu wiedzy jest całkowicie nieobecna. Wkład rodzicielski matki jest bardzo obszerny i trwa od wielu miesięcy do lat. W związku z tym wskaźniki rozrodu samic są niskie, ponieważ każde cielę waleni jest znaczącą, długoterminową inwestycją rodzicielską ze strony matki. Dlatego też sprawność samicy ma kluczowe znaczenie dla wychowania potomstwa i zachowania gatunku.”

Zobacz też:

Czy istnieją naukowe dowody na ewolucję waleni od zwierząt lądowych? Czy istnieją fakty potwierdzające istnienie nowego drzewa filogenetycznego ptaków? Czy ptaki pochodzą od dinozaurów?

[link widoczny dla zalogowanych]

Jak mógł stopniowo wyewoluować ‚poród pośladkowy’ u waleni?

[link widoczny dla zalogowanych]