Ученые давно изучают, как живые организмы приспосабливаются к меняющимся условиям окружающей среды. Однако новое исследование, опубликованное в журнале PNAS, поднимает интересный вопрос: развивается ли сам процесс эволюции? Результаты, полученные с помощью компьютерной модели, предполагают, что да, эволюция может со временем становиться более эффективной в условиях меняющейся среды.
Идея “эволюционируемости” - способности эволюционировать - является предметом дискуссий в научном сообществе. Сложность заключается в том, как измерить, улучшается ли сам процесс адаптации со временем. Хорошо известно, что организмы могут быстро приспосабливаться к новым условиям, например, бактерии, приобретающие устойчивость к антибиотикам. Однако вопрос заключается в том, изменяется ли сама “машина” эволюции и, если да, то какие факторы способствуют этому изменению.
Чтобы исследовать эту гипотезу, группа биологов под руководством Луиса Замана из Мичиганского университета разработала компьютерную модель. В этой модели виртуальные организмы обитали в среде, где для выживания требовалось использовать одну из двух альтернативных стратегий. В одной среде организмы могли выжить, потребляя синие ягоды, но умирали, если ели красные. В другой среде ситуация была обратной: красные ягоды были питательными, а синие – ядовитыми. Организмам приходилось эволюционировать, чтобы эффективно питаться только одним типом ягод.
Модель показала, что в условиях изменяющейся среды (где предпочтительный тип ягод периодически менялся), процесс эволюции со временем мог совершенствоваться. Это происходило за счет “тонкой настройки” реакции популяции на изменения окружающей среды, что позволяло организмам быстрее и эффективнее адаптироваться к новым условиям. Важным условием, однако, являлась умеренная скорость изменений - если колебания в окружающей среде были слишком быстрыми, эволюционируемость не проявлялась.
Данное исследование поднимает важные вопросы о природе эволюции. Если процесс адаптации действительно может со временем улучшаться, это может объяснить удивительное разнообразие и “креативность” жизни на Земле. Результаты подчеркивают важность учета не только непосредственной адаптации организмов к окружающей среде, но и потенциальной эволюции самого процесса эволюции. Дальнейшие исследования, как теоретические, так и экспериментальные, необходимы для подтверждения и расширения этих выводов.