Ewolucja zawsze zaczyna się od głowy

U zwierząt najpierw ewoluuje głowa, a dopiero później zmienia się reszta ciała - opisują naukowcy na łamach "Proceedings of the Royal Society B".

Dynamika procesów ewolucyjnych szczególnie dobrze widoczna jest po wielkich wymieraniach. Opustoszałe nisze ekologiczne zapełniane są wówczas nowymi organizmami, które muszą się przystosować do napotkanych tam warunków środowiska. Następuje bardzo intensywna specjacja organizmów, czyli podział na gatunki (od łac. species - gatunek).

Niekiedy "eksplozja" bioróżnorodności jest tak duża, że wyodrębniają się setki gatunków. Współcześnie przykładem takiej bioróżnorodności są rybki akwariowe pielęgnice czy słynne "zięby Darwina" z wysp Galapagos, różniące się kształtem dzioba, w przypadku których naliczono ok. tysiąca gatunków.

Naukowcy z University of Chicago i University of Oxford sięgnęli po przykłady prehistoryczne. Na ich podstawie chcieli sprawdzić, w jaki sposób organizmy przystosowują się do nowych nisz ekologicznych.

Okazał się, że w procesie przystosowania najpierw zmienia się głowa. Najwcześniejsze przystosowanie dotyczy bowiem sposobu pobierania pokarmu.

- Wygląda na to, że odżywianie się jest najważniejszym czynnikiem na początkowym etapie - wyjaśnia Lauren Sallan z University of Chicago. - Niezwykłe głowy - miażdżące szczęki, wielkie zęby, długie żuchwy - pojawiają się najpierw, ale są jak gdyby przytwierdzone do takich samym ciał.

Naukowcy prowadzili badania na materiale kopalnym zawierającym skamieniałości ryb promieniopłetwych, które przetrwały wymieranie sprzed 360 mln lat oraz akantomorfów, ryb, które przeżyły wymieranie dinozaurów sprzed 65 mln lat. Naukowcy śledzili, w jaki sposób ryby te ewoluowały po obu wymieraniach.

W obu przypadkach okazało się, że mechanizm ewolucji był ten sam. Najpierw ewoluowała głowa, po niej reszta ciała. A zatem "eksplozję" bioróżnorodności napędza dostępność nowych źródeł pożywienia, dopiero później reszta organizmu przystosowuje się do nowego środowiska.

W tych badaniach ważne było, że oba przypadki były oddzielone od siebie przedziałem 300 mln lat. Dzięki temu tym bardziej wiarygodna staje się uniwersalność zaproponowanego modelu.