Poikkeuksellinen luonnollinen kehitys, joka on havaittu suoraan vain 30 vuoden aikana.

Pieni, meressä sijaitseva kivinen saari on muuttunut evoluution näyttämöksi. Uudelleen otetut merisiilit ovat kehittyneet vain muutamassa vuosikymmenessä muistuttamaan kolmekymmentä vuotta sitten hävinneitä lajeja. Tämä ainutlaatuinen kokeilu paljastaa lajien uskomattoman kyvyn sopeutua nopeasti ympäristöönsä.

Kaikki alkoi vuonna 1988, kun Ruotsin Kosterin saariston rannikot kärsivät myrkyllisten levien lisääntymisestä. Tämä tapahtuma tuhosi Littorina saxatilis -lajin merisiilien populaation useilla saarten alueilla. Ekologinen katastrofi avasi kuitenkin tien ainutlaatuiselle kokeelle.


Neljä vuotta tämän katastrofin jälkeen meribiologi Kerstin Johannesson Göteborgin yliopistosta päätti palauttaa nämä nilviäiset yhteen pienistä saarten alueista, joita oli koskettanut katastrofi. Kuitenkin, valitut merisiilit kuuluivat erilaiseen, "hummerityyppiseksi" kutsuttuun, lajikkeeseen, eivätkä niihin, jotka alun perin asuttivat näitä alueita, tunnettuina "aalto-tyyppinä".

Nämä kaksi merisiililajia eroavat toisistaan morfologialtaan ja käyttäytymiseltään. Hummerityyppi, joka on suurempi ja paksummalla kuorella varustettu, on sopeutunut ympäristöihin, joissa saalistajia on runsaasti. Aalto-tyyppi, pienempi ja rohkeampi, kehittyy aaltojen lyömissä kivissä, kaukana uhista.

Kokeen avaintekijä on saarten maantieteellinen eristyneisyys. Kivillä, joilla aalto-tyyppiset merisiilit olivat menestyneet, hummerityyppisten merisiilien, jotka palautettiin vuonna 1992, paluu mahdollistaisi sen tarkkailun, kuinka populaatio voi sopeutua nopeasti erilaiseen ympäristöön.

Jo ensimmäisen vuosikymmenen aikana tutkijat huomasivat sopeutumista palautetussa populaatiossa. Merisiilit alkoivat muuttaa muotoaan sopeutuakseen paremmin heidän uuteen ympäristöönsä, jota leimasivat aallot. Tämä evoluutioprosessi nopeutui tämän lajin geneettisen rikkauden ansiosta, kertoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Anja Marie Westram.


Merisiilit eivät lähteneet tyhjältä pohjalta kehittääkseen uusia piirteitään. Geneettisiä vaihteluita, jotka olivat harvinaisia alkuperäisessä populaatiossa, valittiin ja vahvistettiin, mikä mahdollisti tämän nopean muutoksen. Myös viereisten populaatioiden geenit ovat voineet vaikuttaa tähän evoluutioon.

Koe mahdollisti sekä merisiilien fenotyyppisten että geneettisten muutosten tutkimisen. Erityisesti kromosomaalisia käänteitä, geeni-segmenttejä, jotka liittyvät erityisiin sopeutumiin, on tunnistettu, mikä tekee evoluutiosta vielä nopeampaa. Tämä tutkimus auttaa tiedemiehiä ymmärtämään paremmin, kuinka populaatio voi kehittää piirteitä, joita on jo havaittu samankaltaisissa olosuhteissa.

Tämän tutkimuksen tulokset ovat ratkaisevia aikana, jolloin monet lajit joutuvat sopeutumaan nopeisiin ilmastonmuutoksiin ja saastumiseen. Tutkijat toivovat, että tämä kannustaa säilyttämään luonnollisia elinympäristöjä, joissa on runsaasti geneettistä monimuotoisuutta, joka on elintärkeää lajien selviytymiselle.

Mitä on evoluutio reaaliajassa?

Reaaliaikainen evoluutio viittaa suoraan havaittaviin evoluutiomuutoksiin populaatiossa suhteellisen lyhyellä aikavälillä, yleensä muutamassa vuosikymmenessä tai vähemmän. Tämä eroaa perinteisestä näkemyksestä evoluutiosta, jota usein pidetään prosessina, joka tapahtuu miljoonien vuosien aikana.

Littorina saxatilis -merisiilien tapauksessa, jotka otettiin käyttöön pienelle saarelle luonnonkatastrofin jälkeen, evoluutiota on havaittu vain kolmessakymmenessä vuodessa. Ne ovat muuttaneet ulkonäköään ja käyttäytymistään sopeutuakseen uuteen ympäristöön. Tämä nopea kyky kehittyä korostaa joidenkin lajien geneettistä ja fenotyyppistä muovautuvuutta.

Merisiilien nopea sopeutuminen johtuu kahdesta päätekijästä: luonnonvalinnasta, joka kohdistuu jo alun perin harvinaisina esiintyviin piirteisiin, ja geneettisestä vaihdosta viereisten populaatioiden kanssa. Nämä yhdistetyt prosessit ovat mahdollistaneet nopeutetun evoluution, todistaen, että jotkut lajit voivat reagoida nopeasti ympäristön muutoksiin, kun niillä on riittävästi geneettistä monimuotoisuutta.

Tämä nopean evoluution käsite on ratkaiseva maailmassa, jossa ilmasto ja ekosysteemit muuttuvat kiihtyvällä vauhdilla. Se voi auttaa tutkijoita ymmärtämään, kuinka lajit reagoivat kasvaviin ympäristön paineisiin, kuten ilmaston lämpenemiseen ja saastumiseen.