Straszyki (Phasmida) to owady z rzędu zaliczanego do uskrzydlonych. Liczne ich gatunki (np. patyczaki) mają jednak częściowo lub całkowicie zredukowane skrzydła. Prof. Michael F. Whiting z Brigham Young University w stanie Utah analizował sekwencję DNA 35 gatunków straszyków, chcąc stworzyć ich drzewo genealogiczne.
Przy okazji odkrył zaskakujące fakty dotyczące ewolucji ich skrzydeł. Z genetycznych badań Whitinga wynika, że przodkowie wielu gatunków współczesnych straszyków utracili zdolność lotu, następnie, po jakichś 50 mln lat owady odzyskały skrzydła. Proces taki zachodził przynajmniej cztery razy.
Straszyki (Phasmida) to owady z rzędu zaliczanego do uskrzydlonych. Liczne ich gatunki (np. patyczaki) mają jednak częściowo lub całkowicie zredukowane skrzydła. Prof. Michael F. Whiting z Brigham Young University w stanie Utah analizował sekwencję DNA 35 gatunków straszyków, chcąc stworzyć ich drzewo genealogiczne.
Przy okazji odkrył zaskakujące fakty dotyczące ewolucji ich skrzydeł. Z genetycznych badań Whitinga wynika, że przodkowie wielu gatunków współczesnych straszyków utracili zdolność lotu, następnie, po jakichś 50 mln lat owady odzyskały skrzydła. Proces taki zachodził przynajmniej cztery razy.
https://www.nature.com/articles/nature01313
Przykład straszyków jest pierwszym, w którym udało się stwierdzić odzyskanie zdolności lotu po uprzedniej jego utracie. Do przypadków funkcji tak złożonych, jak zdolność lotu czy widzenie, stosuje się zwykle prawo nieodwracalności ewolucji. Mówi ono, że w procesie ewolucji niemożliwy jest powrót do wcześniejszego stadium rozwoju – nawet, gdy organizmy znajdują się w identycznych warunkach, jak ich przodkowie. Jeżeli np. któryś z narządów zaniknie, a na jego miejsce pojawi się podobny, to pochodzenie tych narządów jest inne. Zdaniem badacza wyniki te mogą pociągnąć za sobą potrzebę zmian tego elementu teorii ewolucji.
„To pierwszy przykład cechy złożonej, utraconej i odzyskanej później w trakcie ewolucji” – mówi Whiting. Informacje na temat wytworzenia skrzydeł (nawet, jeśli w danym momencie owad ich nie ma) zachowują się w genomie. Zdaniem Whitinga, genetyczne „instrukcje” wzrostu skrzydeł są podobne do „instrukcji”, według której wykształcają się odnóża.
W długiej perspektywie czasu mogą być one „włączane” bądź „wyłączane” – podejrzewa badacz. (Mogą mieć funkcje kodując inne organy - np. odnóża i w ten sposób zestaw kodujący skrzydła jest systematycznie oczyszczany z letalnych genów-mutantów - jest konserwowany).
„Około 50 mln lat po utracie skrzydeł z jakiegoś powodu okazało się korzystne, by niektóre gatunki straszyków skrzydła odzyskały” – pisze Whiting. Obecnie znamy różne gatunki tych owadów – skrzydlate i bezskrzydłe.
Sprzeciw wśród darwinistów!
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.0307-6970.2004.00251.x
„W numerze Nature z 2003 roku Whiting i inni donoszą o zaskakującym i nowatorskim wyniku badań dotyczących możliwości reewolucji owadzich skrzydeł od bezskrzydłych przodków u Phasmatodea. Jeśli to prawda, oznacza to ważny postęp w naszym zrozumieniu ewolucji owadów i genów. Odkrycie kwestionuje rzekomo od dawna utrzymywany pogląd, że skrzydła u owadów wyewoluowały tylko raz i były wielokrotnie bezpowrotnie tracone (na zasadach prawa Dolla). Jak twierdzą badacze ponownie wyewoluowane skrzydła mają dokładnie taką samą strukturę, jak inne skrzydła owadów.
Gdyby ta cecha rzeczywiście została przywrócona u patyczaków, wykazałoby to niezwykłą stabilność genów kodujących rozwoj skrzydeł, pomimo inaktywacji tej ścieżki rozwojowej podczas długich okresów czasu. Wnioski Whitinga i innych zostały już opublikowane w literaturze popularnonaukowej ( New Scientist , Scientific American , The New York Times , Anon), ale zanim ten niezwykły ewolucyjny scenariusz trafi do podręczników entomologii należy je ponownie przeanalizować z zastosowaniem metody naukowej.
Dla hipotezy Whitinga i innych o reewolucji skrzydeł istotne są dwie linie dowodowe :
1. Rozklad na drzewie filogenetycznym patyczaków,
2. W tym rozkład transformacji skrzydel u osobnikow bez skrzydeł i uskrzydlonych na tym drzewie.
Ta ostatnia kwestia jest poruszona w niniejszym tekście. Nasza ponowna ocena materiału dowodowego przekonuje nas, że Whiting i inni znacznie przeszacowali prawdopodobieństwo reewolucji skrzydeł u patyczaków. Biorąc to pod uwagę nie widzimy podstaw do obalenia tradycyjnego poglądu na ewolucję patyczaków [i skrzydeł].”
Czy jest możliwa reewolucja skrzydeł?
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982203003646
„Ewolucja skrzydeł jest powszechnie uważana za główny czynnik przyczyniający się do sukcesu owadów, dający wiele nowych możliwości rozprzestrzeniania się, radiacji adaptacyjnej, chwytania pożywienia i unikania drapieżników. Skrzydła owada (podobnie jak oczy) są przykładem złożonych struktur, które tak niepokoiły Karola Darwina i które pozostają ważnymi punktami badań nad którymi koncentrują się biolodzy rozwoju i biolodzy ewolucyjni.
Głównym pytaniem dotyczącym tych adaptacji strukturalnych – i innych złożonych cech, takich jak rozmnażanie płciowe – jest to, czy linie które je utracą, mogą je odzyskać. Przeważa pogląd, że taka reewolucja jest mało prawdopodobna, ponieważ po ich utracie geny wymagane do ich rozwoju powinny mieć możliwość akumulacji mutacji, a tym samym stać się niefunkcjonalnymi pseudogenami. Zagadnienie to zostało omówione bezpośrednio w niedawnej pracy Whitinga i innych: O ewolucji skrzydeł patyczaków (Phasmatodea).
[….]
W przypadku dowiedzionego ponownego pojawienia się skrzydeł pouczające byłoby zbadanie podstaw ich rozwoju na poziomie molekularnym w różnych liniach uskrzydlonych gatunków – z uwzględnieniem stopnia pokrewieństw badanych grup owadów. Badanie powinno być przeprowadzone w celu ustalenia, czy wszystkie elementy mechanizmu rozwojowego przodków, u których zanikły skrzydła w wyniku dezaktywacji ścieżek rozwojowych, rzeczywiście zostały zachowane przez długie okresy czasu – co pozwoliło na ich uaktywnienie i ponowną morfogenezę skrzydeł.”
https://archive.nytimes.com/www.nytimes.com/learning/students/pop/20030122snapwednesday.html
„Niektórym naukowcom trudno jest zaakceptować wyniki tych badań, ponieważ w ramach paradygmatu neodarwinowskiego utrzymuje się, że po utracie skrzydeł genetyczna maszyneria służąca do budowy tych organów nie powinna już podlegać doborowi naturalnemu. I co za tym idzie kumuluje mutacje niszczące cały ten molekularny system.
Niemniej jednak wynik rewolucyjnych badań Prof. Michaela F. Whitinga przeszedł przez sito naukowych testów, a zespół z czasem rozszerzył swoje badania z 37 gatunków do 150 gatunków straszyków! Autorzy zauważyli, że nowe badanie nie odpowiada na największe pytanie dotyczące tak złożonych cech, jak skrzydła. Chodzi o ich pochodzenie ewolucyjne w ogóle. Oznacza to, że żadne cykle utraty i odzyskiwania skrzydeł nie mogą wyjaśnić, w jaki sposób owady po raz pierwszy wyewoluowały swoje skrzydła!
Naukowcy stwierdzili, że odkrycia sugerują, że maszyneria genetyczna pozostała nienaruszona u tych owadów prawdopodobnie dlatego, że bierze udział w morfogenezie innych narządów [efekt plejotropowy] - jak odnóża. Zespół zauważył, że to samo może dotyczyć innych maszynerii genetycznych odpowiedzialnych za morfogenezę innych złożonych cech fenotypowych.
Jedyną grupą badaczy, która bez oporów przyjęła nowe odkrycie to biolodzy rozwoju. Są przyzwyczajeni do radzenia sobie z mutantami, jak te z doświadczeń z muszkami owocowymi: noga wyrośnie zamiast czułka i vive versa.”
Tekst o pionierskich badaniach w ramach biologii rozwoju:
https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Geny_homeotyczne
Geny homeotyczne to geny głównego regulatora, które kierują rozwojem poszczególnych segmentów lub struktur ciała. Gdy geny homeotyczne są nadaktywne lub nieaktywne przez mutacje, struktury ciała mogą rozwijać się w niewłaściwym miejscu - czasami zmiany są dramatyczne!
https://slawekp7.wordpress.com/2021/05/19/fototransdukcja-czy-istnieje-darwinowski-przepis-na-ewolucje-oka/#more-8576
https://slawekp7.files.wordpress.com/2012/10/zrodlo.pdf
http://www.signaltonoisemag.com/allarticles/2016/10/21/monstrous-mutations-in-our-creepy-crawly-friend-the-fruit-fly
Prawo Louisa Dollo
http://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Dollo
http://palaeoblog.blogspot.com/2011/04/died-this-day-louis-dollo.html?m=1
„Struktura czy też organ utracony w procesie ewolucji nie pojawi się ponownie w linii organizmów, których przodkowie organ ów utracili. Wśród zwierząt znanych jest co najmniej kilka przykładów łamiących to prawo (choć nie wszyscy autorzy się z tym zgadzają), np. ponowne wykształcenie zębów żuchwowych u żab z rodzaju Gastrotheca przed 5–17 mln lat, po tym, jak płazy bezogonowe utraciły zęby żuchwy przed co najmniej 230 mln lat.”
Powyżej opisany przypadek nie podważa prawa Louisa Dollo. Nie mamy do czynienia z wsteczną ewolucją jak ją formułował Karol Darwin. Widział
Louis Dollo, czy pojmują nowocześni neodarwiniści. Jest to kolejny przykład ewolucji kontrolowanej przez organizm - w ramach normy reakcji na środowisko.
Z definicji z mechanizmami adaptacyjnymi w ramach normy reakcji na środowisko mamy do czynienia, gdy z jednego genotypu powstaje wiele fenotypów. U patyczaków nie pojawił się nagle, jak z kapelusza, nowy zestaw genów kodujących skrzydła - jak tego chcą neodarwiniści. Wyciszone geny znowu zostały dopuszczone go głosu podczas odpowiedzi organizmu na nowe wyzwania środowiska!
Louis Dollo sformułował swoje prawo w 1893 roku i to szczególnie należy brać pod uwagę! Karol Darwin zmarł w 1882 roku. Dollo jak i Darwin żyli w tym samym czasie. Wówczas nikt nie wiedział czym są geny, a żywe komórki kojarzyły im się z mikroskopijnymi kuleczkami żelowymi. Zatem próby wyjaśniania na fundamencie tego folkloru genezy skomplikowanej maszynerii molekularnej jest po prostu zabawne! :)
Nie wystarczy przeczytanie jednego artykułu naukowego na jakiś ważny temat i na tej podstawie obalanie przyjętego poglądu, tylko dlatego że został opublikowany w renomowanym czasopiśmie. Trzeba sprawdzić kontekst panujący na rynku idei naukowych, to znaczy: co na ten temat opublikowali inni badacze – wcześniej, lub ewentualnie później.
Kiedy w nauce pojawia się nowa koncepcja, to najpierw ma więcej przeciwników niż zwolenników i z czasem wywiązuje się ciekawa dyskusja. Nie na forach, tylko za pośrednictwem innych publikacji naukowych autorstwa fachowców z najwyższej półki! Po jakimś czasie nowa koncepcja zostaje zarzucona, potwierdzona lub pozostawiajaca dużo do życzenia – najczęściej zostaje przy niej garść zwolenników, lub dzieli naukowców na dwa i więcej obozów.
Jak odsiewać pszenicę od plew – to co wiadomo od tego, co się komuś wydaje?
Recenzenci przepuszczają dużo prac naukowych, ale to dopiero weryfikacja przez innych badaczy, na podstawie doświadczeń, stawia kropkę nad przysłowiowym „i”! Należy zwracać uwagę, czy badania są rzetelne, czy więcej jest sformułowań w rodzaju: „prawdopodobnie, przypuszczalnie, domaga się większej ilości eksperymentów”. Czy „wyniki potwierdzili inni badacze, przeprowadzono ślepe próby eksperymentalnie, sprawa pewna bo wiele razy przetestowana [i tutaj odnośniki do odpowiednich prac]” i tak dalej.
Kwestia prawa Dolla jest wieloznaczna i rozpatrywana w wielu aspektach – w odniesieniu do opisów różnych zjawisk biologicznych i dlatego jeden tekst nie może obalać tej zasady, ale synteza wiedzy na ten temat pozwala wyrobić sobie obiektywną opinię.
