Загадки эволюции – тайное становится явным

Проведенные американскими ученными исследования процесса утраты, а потом обратного восстановления зубов у известной сумчатой лягушки Гюнтера, стали основой для заявления об опровержении одного из основных существующих законов эволюции, а именно закона Долло. Согласно этому закону каждый утраченный признак живого существа восстановлению не подлежит. Этот закон бельгийский ученый палеонтолог Луи Долло сформулировал в 1893 году на основе проведения анализа различного материала, в который входили как вымершие животные, так и их нынешние потомки. Исходя из авторской версии формулировки закона – ни один организм не может восстановиться даже частично к начальному состоянию уже пройденному в ряду его предков.

Другими словами если в ходе процесса эволюции живое существо теряло какой-то признак или превращались в новый вид, то у их потомков утерянный признак не появится. Данный процесс можно увидеть на эволюции птиц, когда лапы динозавров превратились в крылья, а вот крылья в лапы не превращаются и все птицы рождаются именно с ними.

Более конкретную и понятную формулировку этому закону дал ученный О. Абель. В его интерпретации закон гласит, что орган, редуцированный в процессе исторического развития не сможет в будущем достигнуть предыдущего уровня, а орган, который исчез полностью, восстановлению не подлежит.

Именно формулировки О. Абель закона о необратимости и невозвратности стали общеизвестными — и их трактовка представлена во всех современных учебниках биологии. Очень долго ученные не ставили под сомнение, что исключений из закона Долло быть не может, но исследования американских ученных показали обратное, что исключения все же существуют, тем самым они смогли поставить под сомнение универсальность закона о необратимости.

Исследования, которые стали своего рода прорывом в современной биологии, проходили в одном из нью-йоркских университетов, поводом для их проведения стало обыкновенное любопытство ученных и поиск ответа на вопрос, когда предки лягушки Гюнтера обрели зубы. Дело в том, что лягушка Гюнтера обрела свою известность именно из-за наличия зубов на нижней челюсти, что не наблюдается у других представителей этого вида земноводных. Установить когда точно у лягушек появились зубы, не представляется возможным ввиду потери цепочки, которая связывает предков и нынешнее поколение.

Сумчатая лягушка, которая получила свое имя, от фамилии исследователя Гюнтера обитает в лесах Латинской Америки и является существом довольно примечательным. По классификации она относится к группе редких сумчатых квакш, которые стали известны тем, что отложенную икру вынашивают на теле в рюкзачке расположенном на спине.

Как и большинство видов других лягушек, Gastrotheca guentheri – хищник, который питается мелкими насекомыми. Зубы, которые имеются в пасти, служат для удержания добычи. Кусать или жевать лягушки не способны из-за особенного строение челюсти.

Для удержания добычи лягушкам вполне достаточно зубов имеющихся на верхней челюсти, но зачем тогда лягушке Гюнтера нижний ряд зубов? Долгое время биологи считали это признаком атавизма, однако исследования доктора Винса и его коллег показали, что предки современных лягушек потеряли нижние зубы более двухсот миллионов лет назад. Эта информация была получена при проведении анализов ДНК взятых для анализа в обнаруженных ранее окаменелостях, но если предки лягушек этот признак потеряли, как он смог восстановится спустя столько лет.

Так стоит ли уже сейчас говорить о том, что группе американских биологов удалось опровергнуть, казалось несокрушимый фундаментальный закон эволюции? Для того чтобы с уверенность заявить утвердительно необходимо проведение более тщательно анализа с использованием большого количества необходимого материала. В своих исследованиях ученые использовали небольшое количество окаменелостей – меньше десяти. Такое количество материала не позволяет утверждать, что исследования были глубокими и доказательства не опровержимые. Возможно, те образцы, которые были в распоряжении Винса и его коллег принадлежали отдельной ветке данного вида рептилий, которые были своего рода мутантами от своих основных предков.

Еще одним минусом является тот факт, что ученые не смогли расшифровать молекулярный механизм, который стал причиной потери зубов. Возможно, это был процесс мутации в результате, которого предки лягушки Гюнтера потеряли нижние зубы из-за утраты генов. Однако согласно данным, установленным в результате исследований, у всех лягушек имеются гены, необходимые для роста зубов, как на верхней челюсти, так и на нижней. То есть ген, который отвечает за этот признак, не исчезал.

Получается, что в данном случае речь идет лишь о незначительной мутации, которая изменила правильную структуру гена, но не уничтожила его полностью. В результате этого на верхней челюсти лягушек зубы остались, а на нижней нет. После, этого процесса, возможно, произошла обратная мутация, которая крайне редко, но все же происходит, что позволило гену возвратиться к прежней структуре. Данные исследования подтвердили тот факт, что исчезновение зубов на нижней челюсти у предков современных лягушек не является необратимым последствием, так как ген, отвечающий за этот процесс, не исчез в процессе эволюции.

Что касается непосредственно самого закона о необратимости, то следует принимать во внимание, что его классическая авторская формулировка относится к XIX веку, когда о существовании генов и их значительной роли в эволюции всех живых существ еще не было известно. Если формулировать данный закон на основании современных познаний в области биологии, то он, конечно же, будет звучать по-другому. Речь будет идти не о необратимости утраченного внешнего признака, а о необратимости при исчезновении гена отвечающего за этот внешний признак.