Fülön csípték az evolúciót

Csupán 6000 éve vált el egymástól két ausztrál tengericsillag-faj, ami evolúciós szempontból egy szempillantásnak tekinthető.

Cryptasterina hystera tengeri csillag

A felületes ránézésre nagyon hasonló két tengeri csillag a tengeri csillagok ducibb csoportjába, az úgynevezett párna tengeri csillagok közé tartozik. Mindkét faj Ausztrália tengerparti részéhez közel él, színük is hasonló: világoszöld, némi a palakék árnyalattal. Génjeik alaposabb vizsgálata azonban feltárta, hogy nemcsak két fajról van szó, hanem ez a két rokon faj hihetetlenül rövid ideje, csupán pár ezer évvel ezelőtt vált el egymástól.

Egy különlegesség még érdekesebbé teszi ezt a röpke evolúciós időszakot. A két faj - Cryptasterina pentagona és C. hystera - szexuális élete rendkívüli mértékben eltérő. A C. pentagona a tengeri csillagokra általánosságban jellemző módon szaporodik. A hímek és a nőstények a vízbe spriccelik az ivarsejtjeiket, ahol azok megtermékenyítik egymást, a zigóták lárvává fejlődnek, amelyek az áramlatokkal sodródnak addig, amíg nem találnak alkalmas helyet a letelepedésre a felnőtté váláshoz.

A C. hystera viszont hímnős (hermafrodita). Saját maga termékenyíti meg a petesejtjeit, és az utódok egészen addig a testében fejlődnek, amíg nem jön el az idő, hogy apró, teljesen kialakult tengeri csillagokként önálló életet kezdjenek.

A két tengeri csillag szétválásának történetét ausztrál, kanadai és amerikai kutatók vizsgálták. A csoport elemezte a két faj sejtmagbeli és mitokondriális DNS-én található géneket, hogy megállapítsák, mikor különültek el egymástól. Legnagyobb meglepetésükre az eredményekből az valószínűsíthető, hogy az esemény nagyjából 6000 éve következett be. Ez természetesen nem hajszálpontos időpont, és a mutációs ráták okozta bizonytalanság miatt a kutatók egy 1000 és 20 000 év közé tehető időintervallumot kaptak a szétválás bekövetkezésére.

Még ha a legnagyobb értéket, a 20 000 évet vesszük, ez is hihetetlenül gyors egy ilyen nagyságrendű esemény bekövetkezéséhez az élet történetében, mondta Richard K. Grosberg, a davisi Kaliforniai Egyetem evolúcióbiológusa, a Proceedings of the Royal Society B folyóiratban megjelent cikk társszerzője.

A két tengeri csillag közös őse valószínűleg az ivarsejtjeit szétszórva szaporodott, mint a C. pentagona, mondta Grosberg. A kutató úgy képzeli, hogy a megtermékenyítés után néhány lárva délre sodródott Queensland partjai mentén. A kis populációsűrűség az új területen szinte a csodával határossá tette, hogy a vízbe kibocsátott ivarsejtek találkozzanak egymással. Valószínű azonban, hogy néhány lárva valamilyen véletlenszerű mutáció következtében hermafrodita volt, és ezek a - másutt talán hátrányban lévő - egyedek képezték az új faj alapját. "Még mindig jobb, ha saját magunkat termékenyítjük meg, mintha egyáltalán nem következik be a megtermékenyítés" - mondta Grosberg.

A változó áramlat elszigetelhette a populációt. A déli hidegebb víz miatt pedig előnyösebb volt a kisebb testméret és a belső megtermékenyítés. A C. hystera egyedei közt megfigyelhető hihetetlenül kis genetikai változatosság is beszédes jele annak, hogy az egész faj egy vagy néhány bevándorlótól származik.

A két faj gyors különválásának nyomon követése jó példa arra, hogyan használják a biológusok a közeli rokon fajokat az evolúciós történet megfejtéséhez. Bármely fajképződési (speciációs) történet feltárhatja a genetikai változások jelentőségét, és azt, hogy miként kapcsolódnak ezek a biokémiai és viselkedésbeli változásokhoz. A speciáció azt is elárulja a kutatóknak, hogy az idő folyamán bekövetkezett változások hogyan vezettek ahhoz a biológiai sokféleséghez (biodiverzitáshoz), amely ma megfigyelhető a világon.