Ewolucja Express

Środowisko jest zmienne. Zawsze takie było. Ale tempo tych zmian nie wszędzie i nie zawsze jest takie samo. Wybuch wulkanu może zmienić lokalny ekosystem w ciągu kilku godzin. Duże wybuchy w dalekiej przeszłości wpływały na klimat całej planety w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Nie każdy organizm do tak szybko zmieniających się warunków potrafił się dostosować. W środowisku naturalnym najlepiej funkcjonują te organizmy, które znalazły sobie niszę ekologiczną. Dostosowały się do niej. To miejsce czy umiejętności, w których nie mają konkurencji. Na przykład organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach, w pobliżu źródeł geotermalnych na dnie oceanu. Kłopoty pojawiają się, gdy warunki środowiskowe zaczynają się szybko zmieniać. Znika nisza, a wraz z nią lokalna (czy globalna) populacja wąsko wyspecjalizowanych organizmów. Zupełnie inaczej wygląda sprawa z punktu widzenia życia o szerokiej specjalizacji. Organizmów, które potrafią funkcjonować na przykład w szerokim zakresie temperatur. Muszą walczyć o przetrwanie z naturalnymi wrogami, bo ich terytorium (nie tylko to geograficzne) często nakłada się na terytoria innych zwierząt (roślin). Ale brak specjalizacji oznacza, że zmiany środowiskowe nie są aż tak bolesne.

Kapusta pokonała suszę
Niezależnie jednak od tego, czy jakiś organizm jest wyspecjalizowany, czy nie, zawsze dąży, żeby środowisko, w jakim przebywa, było dla niego optymalne. Może zmieniać miejsce swojego bytowania albo dostosowywać się, na przykład zmieniając ubarwienie czy swoje zwyczaje lęgowe. Kilka lat temu prof. Arthur Weis z University of California w Irvine, w USA, w warunkach szklarniowych wysiał kapustę polną (Brassica rapa). Jej nasiona regularnie zbierał na polach od roślin dziko rosnących. Część nasion zebrał w 1997 r., niedługo przed tym, jak Kalifornię nawiedziła kilkuletnia susza, a resztę w 2004 r., gdy susza się skończyła. Następnie nasiona każdej grupy wysiano na trzech różnych grządkach i podlewano różną ilością wody. Na jednej grządce kapusta rosła w warunkach niemalże pustynnych, a na innej na terenie podmokłym. Okazało się, że niezależnie od wilgotności podłoża, rośliny, które wyrastały z nasion zebranych po okresie suszy, czyli w 2004 r., kwitły wcześniej.

Ta cecha w warunkach, do których kapusta polna była przyzwyczajana przez okres kilkuletniej suszy, pozwalała wyprodukować nasiona, zanim gleba wysuszyła się na kość. Tymczasem rośliny, które wyrosły z nasion zebranych przed okresem suszy, kwitły później, bo ich wcześniejsze generacje nigdy nie były popędzane przez niekorzystne warunki klimatyczne. Późnokwitnące rośliny na grządce, którą badacze podlewali najoszczędniej, zwiędły, zanim wydały nasiona, podczas gdy wczesnokwitnące na tym samym poletku poradziły sobie świetnie z niesprzyjającymi warunkami. Podsumowując doświadczenie, obliczono, że kilkuletnia susza przyspieszyła cykl generacyjny kapusty polnej aż o 16 proc. w ciągu zaledwie siedmiu pokoleń. Krótko, prawda?