วิวัฒนาการของปลา

ทีมวิจัยที่นำโดย Dr. Daniel Berner จาก Department of Environmental Sciences ของมหาวิทยาลัย Basel ได้แสดงหลักฐานสำหรับการวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วภายในชั่วอายุเดียว โดยใช้ปลากระดองหลังสามหนามเป็นแบบจำลองของสิ่งมีชีวิต การศึกษาระยะเวลาห้าปีได้รวมการทำงานในห้องปฏิบัติการ การทดลองภาคสนาม การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ และการวิเคราะห์จีโนม ที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกัน: ทะเลสาบและแม่น้ำ ในพื้นที่ทะเลสาบคอนสแตนซ์ สติกเกิลแบ็คได้ปรับตัวให้เข้ากับแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันทางนิเวศวิทยา เช่น ทะเลสาบและแม่น้ำ เพื่อตรวจสอบว่าการปรับตัวเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วเพียงใดในจีโนม ปลาที่อาศัยในทะเลสาบและแม่น้ำถูกข้ามผ่านหลายชั่วอายุคนในห้องทดลอง จีโนมของอีโคไทป์ทั้งสองจึงผสมกัน ทำให้เกิดประชากรทดลองที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม ในขั้นตอนที่สอง นักวิจัยได้ปล่อยปลาทดลองจำนวนหลายพันตัวลงในแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของแม่น้ำโดยไม่มีกระดองติดอยู่ภายใน ปล่อยให้พวกมันผ่านการคัดเลือกโดยธรรมชาติ หลังจากผ่านไปหนึ่งปี ปลา ที่เหลือก็ถูกจับกลับมาและตรวจสอบทางพันธุกรรม Berner กล่าวว่า "สมมติฐานของการทดลองนี้คือในถิ่นที่อยู่ของแม่น้ำซึ่งสัตว์ทดลองต้องอยู่รอด ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของประชากรในแม่น้ำดั้งเดิมจะเพิ่มความถี่" Berner กล่าว "อย่างไรก็ตาม เราไม่รู้ว่าสิ่งนี้จะสามารถวัดได้ภายในชั่วอายุคนๆ เดียวหรือไม่" การวิเคราะห์จีโนมยืนยันสมมติฐาน ในการบันทึกการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในจีโนม อันดับแรก นักวิจัยต้องระบุบริเวณ DNA ที่น่าจะเป็นเป้าหมายโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติมากที่สุด ในการทำเช่นนั้น พวกเขาเปรียบเทียบประชากรทะเลสาบและแม่น้ำดั้งเดิมตามข้อมูลลำดับดีเอ็นเอ สิ่งนี้เผยให้เห็นพื้นที่หลายร้อยแห่งในจีโนมที่มีความสำคัญต่อการปรับตัวให้เข้ากับสภาพของทะเลสาบและแม่น้ำ ในพื้นที่เหล่านี้อย่างแม่นยำ ข้อมูลลำดับดีเอ็นเอของประชากรทดลองจากก่อนและหลังการทดลองภาคสนามจะถูกเปรียบเทียบเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงในความถี่ของตัวแปรทางพันธุกรรม ผลลัพธ์สนับสนุนสมมติฐาน: โดยเฉลี่ยแล้ว ความถี่ของแม่น้ำที่ผันแปรเพิ่มขึ้นประมาณ 2.5% โดยค่าใช้จ่ายที่แปรผันตามทะเลสาบ Berner กล่าวว่า "ความแตกต่างนี้อาจดูเล็กน้อยเมื่อมองแวบแรก แต่จะมีนัยสำคัญอย่างยิ่งเมื่อประเมินจากหลายชั่วอายุคน" Berner กล่าว การทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าวิวัฒนาการสามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วต่อหน้าต่อตาเรา ไม่ใช่แค่ในจุลินทรีย์เท่านั้น "วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วดังกล่าวอาจช่วยให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถรับมือกับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วซึ่งเกิดจากมนุษย์ในปัจจุบัน" เบิร์นเนอร์สรุป