يعتبر التطور عملية عشوائية تعمل على التوزيع العشوائي للصفات من خلال التنوع الجيني.

إذا أعدنا عقارب الساعة إلى الوراء فيما يتعلق بالتطور و”أعدنا شريط الحياة إلى الوراء”، فإن عالم الحفريات الراحل ستيفن ج. جولد قال: شك “أي شئ الإنسان العاقل سوف يتطور دائمًا مرة أخرى.”

لكن دراسة جديدة للحشرات العصوية تشير إلى أن التطور يمكن أن يكرر نفسه أحيانًا بطرق يمكن التنبؤ بها، مما قد يساعدنا على فهم كيفية تغير الكائنات الحية استجابةً لضغوط الاختيار.

قام باتريك نوسيل، عالم الأحياء التطوري في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، وزملاؤه بدراسة أنماط التمويه للحشرات العصوية في المقام الأول. تيما كريستين. وبعد 30 عامًا من بيانات الدراسة الميدانية من 10 مواقع منفصلة، ​​وجدوا أن التكرار جزء مهم من تطور حشرة العصا.

منذ تسعينيات القرن الماضي، كان نوزيل وزملاؤه يقومون بصيد الحشرات غير القادرة على الطيران من جوانب الطرق في الجبال القريبة من سانتا باربرا، كاليفورنيا.

ثلاثة أنواع مختلفة د. كريستين يخفي نفسه بخطوط بيضاء أو بلون أخضر عادي أو ظل داكن نادر يتناسب مع النباتات المضيفة المفضلة لديه. تضع الحشرات العصوية بيضها مرة واحدة فقط في السنة، لذلك توجد أجيال جديدة من الحشرات العصوية في الدراسة كل عام دون تداخل.

ومن خلال ربط أكثر من 32 ألف حشرة بشبكة وفهرستها، تمكن الفريق من استخلاص الاتجاهات. في 10 مجموعات سكانية منفصلة جغرافيًا، وجدوا أن تواتر الحشرات العصية الخضراء والمخططة يتكرر سنويًا بشكل متوقع. فإذا انخفضت الخطوط في سنة واحدة، زادت في السنة التالية، والعكس صحيح.

ومع ذلك، فإن نسبة الحشرات النادرة ذات الألوان الداكنة التي تختلط بأرضية الغابة كانت منخفضة للغاية ومستقرة مع مرور الوقت.

وقال نوزيل وزملاؤه: “تشير نتائجنا إلى أن التطور قابل للتكرار ومعقد لنفس السمة”. اكتب على الورقة التي نشروها.

تذكرنا النتائج بالدراسات السابقة حول سبب تطوير (وليس تطوير) السرطانات بمخططات أجسامها الجانبية وأصدافها الصلبة ومخالبها الكبيرة. وقد أظهرت الأبحاث أيضًا أن الكائنات الحية الأخرى مثل سمكة لزجةهناك ميل مماثل يتمثل في إعادة إنتاج نفس الخصائص مرارًا وتكرارًا.

ومع ذلك، فإن معظم هذه الاكتشافات عبارة عن دراسات لواحدة أو عدد قليل من المجموعات السكانية أو تجارب معملية قصيرة لا تدوم لفترة كافية للتعرف على أصل الطفرات الجينية التي تؤدي إلى سمات مفيدة.

تعيد هذه الدراسة الجديدة عقودًا من الأسئلة حول الحتمية والصدفة في تاريخ الحياة، ولكن قد يكون لها أيضًا آثار مستقبلية. العلماء لا يشاركون في العمل يظنون إن فهم أن التطور يعمل أحيانًا بطرق يمكن التنبؤ بها يمكن أن يساعد الباحثين على التنبؤ بكيفية تغير الأنواع وبالتالي إدارة التجمعات السكانية.

ولكن لأن نوسيل وزملائه فقط هم الذين نظروا إليه د. كريستين وأقاربها، لا يمكنهم إلا التكهن بكيفية اختلاف النتائج في الأصناف الأخرى أو ما إذا كان التطور يمكن التنبؤ به بالمثل في بقية المملكة الحيوانية وعالم النبات.

يبدو أن العث والعديد من الأمثلة الأخرى موجودة الآن الفراشات للأسماك، العصافير, الماعزو عزيزيتعود الأنواع التي تتبع مسارات تطورية يمكن التنبؤ بها إلى سمات مختبرة تساعدها على البقاء.

تم نشر الأطروحة التقدم العلمي.