Κυριακή 15 Νοέμβρη 2009
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Σελίδα 7
ΕΝΘΕΤΗ ΕΚΔΟΣΗ: "7 ΜΕΡΕΣ ΜΑΖΙ"
ΠΟΙΚΙΛΗΣ ΥΛΗΣ - ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΣΥΝΕΞΕΛΙΞΗ
Ενα δεύτερο επίπεδο βιολογικής εξέλιξης

Η κάμπια της πεταλούδας μονάρχης τρέφεται με ένα φύλλο γαλατσίδας. Η γαλατσίδα περιέχει χημικές ουσίες που επιτρέπουν στην κάμπια να γίνει τοξική για τους θηρευτές της
Η κάμπια της πεταλούδας μονάρχης τρέφεται με ένα φύλλο γαλατσίδας. Η γαλατσίδα περιέχει χημικές ουσίες που επιτρέπουν στην κάμπια να γίνει τοξική για τους θηρευτές της
Η βιολόγος Αν Γκάσκετ παρατηρούσε τη χλωρίδα και την πανίδα του κήπου της, όταν διαπίστωσε ότι σχεδόν μετά από κάθε επίσκεψη σφήκας του είδους σφήκα η αφελής σε ένα συγκεκριμένο είδος ορχιδέας, πάνω στο λουλούδι παρέμενε μια μικροσκοπική σταγόνα υγρού. Αναλύοντας δείγμα από το υγρό διαπίστωσε πως περιείχε πρωτεΐνες που συναντώνται μόνο στα σπερματοζωάρια της σφήκας. Οπως αντιλήφθηκε ερευνώντας παραπέρα το θέμα, η ορχιδέα αναδύοντας το άρωμα της φερορμόνης των θηλυκών αφελών σφηκών και έχοντας κατάλληλο σχήμα και χρώμα προσελκύει έντονα τις αρσενικές σφήκες, που νομίζουν ότι έχουν να κάνουν με θηλυκές του είδους τους.

Απάτη «ζωής και θανάτου»

Φαίνεται σαν κακόγουστη φάρσα, αλλά για την ορχιδέα είναι ζήτημα ζωής και θανάτου. Αν δεν μπορούσε να ξεγελάσει τις σφήκες, το φυτό πιθανότατα θα οδηγούνταν σε εξαφάνιση, αφού μπορεί να αναπαραχθεί μόνο με γονιμοποίηση από γύρη άλλου φυτού. Οταν η σφήκα προσπαθεί να ζευγαρώσει με το λουλούδι τρίβεται πάνω στους στήμονες και ένα μέρος της γύρης κολλάει πάνω της, για να μεταφερθεί στη συνέχεια στα επόμενα λουλούδια που θα πάει να καθίσει η σφήκα.

Αυτό το ακραίο είδος εξαπάτησης στο βιολογικό κόσμο είναι καινούριο για την επιστήμη. Δεν πρόκειται, όμως, παρά για μια νέα παραλλαγή της εξελικτικής διαδικασίας που περιέγραψε ο Κάρολος Δαρβίνος πριν από 150 χρόνια. Η φυσική επιλογή επιτρέπει στα βιολογικά είδη να προσαρμόζονται στο περιβάλλον τους. Περιβάλλον δεν είναι μόνο οι φυσικές συνθήκες. Είναι και το βιολογικό περιβάλλον. Ενα είδος μπορεί να τρέφεται με κάποια συγκεκριμένα άλλα είδη ή να αποτελεί τροφή γι' αυτά. Μπορεί να συνεργάζεται, να συμβιώνει με ορισμένα είδη και να μολύνεται από άλλα. Αποδεικνύεται ότι μερικά βιολογικά είδη είναι ακόμη πιο αλληλεξαρτώμενα απ' όσο είχε φανταστεί ο Δαρβίνος, τόσο αλληλεξαρτώμενα, που μπορεί το ένα να γίνει οδηγός της εξέλιξης του άλλου, διαδικασία που ονομάζεται συνεξέλιξη. Η συνεξέλιξη έχει δημιουργήσει μερικές από τις πιο ακραίες προσαρμογές και φαίνεται ότι είναι κρίσιμης σημασίας για την εμφάνιση της βιοποικιλότητας.

Πόλεμος και ειρήνη

Σε ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα ξενισμού και συντήρησης οργανισμού από άλλο μη βλαπτόμενο είδος κατά τρόπο μονόπλευρα επωφελή, ένα κολησόψαρο αξιοποιεί τη βεντούζα στην κορυφή του κεφαλιού του για να προσκολληθεί δίπλα στο στόμα ενός καρχαρία των υφάλων της Καραϊβικής εξασφαλίζοντας προστασία, άκοπη μεταφορά και τροφή από τα υπολείμματα τροφής του καρχαρία. Αλλα είδη κολησόψαρου είναι σε αμοιβαία επωφελή σχέση με τον ξενιστή τους, καθαρίζοντάς τον από εστίες ανάπτυξης βακτηρίων
Σε ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα ξενισμού και συντήρησης οργανισμού από άλλο μη βλαπτόμενο είδος κατά τρόπο μονόπλευρα επωφελή, ένα κολησόψαρο αξιοποιεί τη βεντούζα στην κορυφή του κεφαλιού του για να προσκολληθεί δίπλα στο στόμα ενός καρχαρία των υφάλων της Καραϊβικής εξασφαλίζοντας προστασία, άκοπη μεταφορά και τροφή από τα υπολείμματα τροφής του καρχαρία. Αλλα είδη κολησόψαρου είναι σε αμοιβαία επωφελή σχέση με τον ξενιστή τους, καθαρίζοντάς τον από εστίες ανάπτυξης βακτηρίων
Ενας χαρακτηριστικός «αλληλισμός» είναι αυτός ανάμεσα σε ένα έντομο με προβοσκίδα σαν βελόνα, που παρασιτεί αναρροφώντας χυμούς από δέντρα και φυτά. Το έντομο δεν μπορεί να πάρει κάποια θρεπτική ουσία από τους χυμούς που πίνει. Χρειάζεται πρώτα να τους προσφέρει ως τροφή μέσα στο στομάχι του σε τουλάχιστον δύο είδη συμβιωτικών βακτηρίων, το ένα από τα οποία παρέχει στον ξενιστή του τα αμινοξέα που χρειάζεται και το άλλο τις βιταμίνες και άλλες θρεπτικές ουσίες. Οι επιστήμονες συγκρίνοντας το γενετικό κώδικα των βακτηρίων αυτών με εκείνον των κοντινότερων συγγενών τους που δε ζουν συμβιωτικά, διαπίστωσαν ότι τα συμβιωτικά βακτήρια έχουν χάσει πολλά από τα αρχέγονα γονίδια, καθώς δε χρειάζεται πια να παράγουν όλες τις πρωτεΐνες που παρήγαγαν όταν ζούσαν ανεξάρτητα.

Η συνεξέλιξη μπορεί να οδηγήσει σε θετικούς αλληλισμούς σαν αυτόν, αλλά μπορεί να οδηγήσει και σε ατέρμονο πόλεμο ανάμεσα σε διαφορετικά είδη. Για παράδειγμα, πολλοί ιοί είναι παθογόνοι και μας αρρωσταίνουν καθώς χρησιμοποιούν το σώμα μας ως επωαστήρα. Ο οργανισμός μας αντιδρά με ένα πολύπλοκο ανοσοποιητικό σύστημα, αλλά η πάλη ανάμεσα στις δύο πλευρές συχνά οδηγεί σε μια «κούρσα εξοπλισμών». Ενας οργανισμός μπορεί να αναπτύξει αντοχή στις επιθέσεις του παθογόνου, οπότε η φυσική επιλογή ευνοεί παραλλαγές του θύτη που θα του επιτρέψουν να ξεπεράσει τα εμπόδια που βάζει η άμυνα του θύματος. Τότε, η φυσική επιλογή θα ευνοήσει τις παραλλαγές του θύματος που θα μπορούν να αντιμετωπίσουν τη νέα επιθετικότητα του θύτη κ.ο.κ.

Πηγή βιοποικιλότητας

Κάθε νέα γενιά σπρώχνει τη συνεξέλιξη ένα βήμα μπροστά. Καθώς η ζωή συνεξελίσσεται στο πέρασμα εκατομμυρίων ετών, όχι μόνο πετυχαίνει νέες προσαρμογές, αλλά αποκτά και μεγαλύτερη ποικιλότητα. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση ορισμένων φυτών που κάνουν σπόρους με «χερούλι» και τα μυρμήγκια που γίνονται οι σπορείς για λογαριασμό των φυτών. Περίπου 11.000 γνωστά είδη φυτών σε όλο τον κόσμο παράγουν σπόρους που έχουν μια ζουμερή προεξοχή, το ελαιόσωμα. Το ελαιόσωμα δε βοηθά τον σπόρο να αναπτυχθεί. Είναι μόνο μια λιχουδιά για τα μυρμήγκια, τα οποία μαζεύουν τους σπόρους που πέφτουν και τους μεταφέρουν στη φωλιά τους. Αφού φάνε το ελαιόσωμα, τα μυρμήγκια συσσωρεύουν τους σπόρους σε ειδικό χώρο της αποικίας, όπου μπορούν να βλαστήσουν προστατευμένα από τα ζώα που τρώνε σπόρους.

Οι ερευνητές μελετώντας την εξελικτική ιστορία των ελαιοσωμάτων διαπίστωσαν ότι αυτά εμφανίστηκαν ανεξάρτητα τουλάχιστον 101 φορές. Κάθε φορά ένα νέο ελαιόσωμα εμφανιζόταν σε μια γενετική ακολουθία φυτών, που τελικά έφτανε να έχει ως μέλη διπλάσια είδη φυτών, απ' ό,τι οι ακολουθίες φυτών που δεν απέκτησαν ελαιόσωμα. Κάτι σε αυτή τη συνεξέλιξη αυτών των φυτών και των μυρμηγκιών βοηθά στην αύξηση της βιοποικιλότητας. Ισως η προστασία που έχουν οι σπόροι μέχρι να βλαστήσουν η οποία αυξάνει τις πιθανότητες επιβίωσης του φυτού από το οποίο προέρχονται. `Η ίσως η διατήρηση των σπόρων σε μικρή απόσταση από τα φυτά που τους παρήγαγαν επιτρέπει την ανταλλαγή γονιδίων μόνο με γείτονες του είδους τους, προκαλώντας μια απομόνωση που βοηθά την εμφάνιση φυτών που σε μια πορεία δεν μπορούν πια να ζευγαρώσουν με άλλα φυτά και αποτελούν νέα είδη.

Παράγοντας ανθεκτικότητας της ζωής

Η κατανόηση των πυκνών αλληλεπιδράσεων ανάμεσα στα διάφορα είδη ζωής είναι πιο επείγον πρόβλημα απ' ό,τι ήταν στην εποχή του Δαρβίνου, καθώς σύμφωνα με εκτιμήσεις επιστημόνων, η Γη διέρχεται μια από τις μαζικότερες εξαφανίσεις ειδών στην ιστορία της. Η ανακάλυψη των νόμων της συνεξέλιξης θα βοηθήσει να κατανοηθεί ποια είδη θα επιβιώσουν υπό τις δεδομένες συνθήκες και ποια θα εξαφανιστούν. Οταν ένα είδος εξαφανίζεται, τα συνάλληλα προς αυτό είδη μπορεί να μην καταφέρουν να επιβιώσουν, εκτός κι αν δημιουργήσουν νέες σχέσεις αλληλεξάρτησης με άλλα είδη.

Μέσω της αύξησης της βιοποικιλότητας, η συνεξέλιξη αυξάνει τις πιθανότητες επιβίωσης της ζωής γενικά, σε ενδεχόμενη απότομη αρνητική μεταβολή των συνθηκών του φυσικού περιβάλλοντος, αλλά αυξάνει τον κίνδυνο εξαφάνισης για τα αλληλεξαρτώμενα είδη. Ορισμένα είδη κοραλλιών είναι συμβιωτικά με τα φύκη (άλγες). Οταν πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια έγινε η πιθανολογούμενη πτώση αστεροειδούς που οδήγησε στην εξαφάνιση πολλών ζώων, ανάμεσά τους και των δεινοσαύρων, το σκοτάδι από τη σκόνη και τους καπνούς της πρόσκρουσης οδήγησε στο θάνατο των φωτοσυνθετικών φυκών. Ως αποτέλεσμα εξαφανίστηκαν τέσσερις φορές περισσότερα συμβιωτικά κοράλλια, απ' ό,τι μη συνεξελιγμένα.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Discover»


Κορυφή σελίδας
Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ