Először igazolták a Szívkirálynő-hipotézist

Brit kutatók baktériumokat fertőző vírusok evolúcióját vizsgálták több száz generáción át. Azt tapasztalták, hogy amint a baktériumoknak sikerült kifejleszteniük valamilyen vírus elleni védelmet, azonnal fölgyorsult a vírusok evolúciója. Ez arra utal, hogy a fajok közti kölcsönhatások erősebb hajtóerőt jelentenek az evolúció számára, mint a környezethez való alkalmazkodás.

Alice és a Szívkirálynő (John Tenniel korabeli illusztrációja)

A Liverpooli Egyetem kutatói első ízben támasztották alá kísérletekkel Leigh Van Valen amerikai evolúcióbiológus 1970-es években kidolgozott Szívkirálynő-hipotézisét (Red Queen Hypothesis). Leigh Van Valen szerint a fajok fejlődésének motorja a többi olyan faj, amellyel meg kell osztaniuk energiaforrásaikat. A faj alkalmazkodása (adaptációja) változást idéz elő a környezetében, amely egyben a körülötte élő fajok élőhelye is, és ezzel arra kényszeríti a többieket, hogy ők is alkalmazkodjanak a megváltozott körülményekhez. A folyamat azonban itt nem ér véget: a többi faj adaptációja is módosítja a környezetet, amely ismét alkalmazkodásra készteti az első faj egyedeit, és így tovább, "az idők végezetéig". Mindez az energiaforrások végességével magyarázható.

Van Valen szerint mindegyik faj "döntetlent" akar elérni, és ezt a játszmát Szívkirálynő-hipotézisnek nevezte el. A Szívkirálynő alakját Lewis Carroll Alice Tükörországban című meseregényéből vette. Alice, a mese hősnője a Szívkirálynővel kézen fogva Csodaország kertjében szalad egy úton. A kislány meglepődve tapasztalja, hogy bármilyen gyorsan futnak, a táj körülöttük állni látszik. Megkérdi a királynőtől, hogy ez hogyan lehetséges. A királynő válasza: azért futnak, hogy egy helyben maradjanak, és ezért nem változik a táj.

Valahogy így történnek a dolgok a párhuzamos fejlődés során is. Az egymással versenyben álló fajok mindegyike igyekszik előnyökhöz jutni, állandóan új meg új adaptációs stratégiákat talál ki, de főbb belső tulajdonságaik végül is változatlanok maradnak. Ez azért is egészen nyilvánvaló, mert a két (esetleg néhány) faj állandó társulásban él hosszú-hosszú idők, évmilliók óta. A kiválasztódás útján elért előnyt a többiek rövid időn belül behozzák.

Kísérleteikhez a kutatók gyorsan fejlődő (evolválódó) vírusokat használtak azért, hogy több száz generáción át figyelhessék meg az evolúciót. Azt tapasztalták, hogy a baktériumok minden vírustámadási stratégiához alkalmazkodnak, hogy megvédjék magukat. Ez vég nélküli koevolúciós (együttfejlődési) ciklust hoz létre.

A kutatók összehasonlították ezt az evolúciót egy "rögzített célpont" elleni evolúcióval, amikor megakadályozták, hogy a baktérium alkalmazkodjon a vírushoz. A kísérletekből kiderült, hogy a fajok közötti koevolúciós kölcsönhatások nagyobb genetikai változatosságú populációkat eredményeztek, mint amikor a gazdaszervezet képtelen volt alkalmazkodni a parazitájához. A vírusok evolúciója ráadásul kétszer olyan gyors volt, amikor nem akadályozták mesterségesen a baktériumok evolúcióját. A kutatók a következő lépésben azt szeretnék földeríteni, hogy működik a koevolúció olyan kölcsönhatásban lévő fajok esetében, amelyek ártás helyett inkább segítik egymást.

* * *

Rovatunk mostantól a Facebookon és a Twitteren keresztül is elérhető, ahol extra tartalmakat is kínálunk.