Tak jakby GMO

W okolicznościach dramatycznych zmian warunków środowiskowych ryby mają tajną broń.

Istotną aspiracją każdej formy życia jest wynalezienie sposobu by zostać mistrzem przetrwania. Mnogość ewolucyjnych rozwiązań jest oszałamiająca. Nawet takie zmiany warunków jakie opisywałem tydzień temu stanowią arenę ewolucyjnej walki o przetrwanie. Taki sposób opisano u ryby z rodziny garbikowatych, z angielska Damselfish. Poznaliśmy już mechanizm przywoływania drapieżników dla paradoksalnego efektu uratowania się przed pożarciem. Ale atak drapieżcy to nie jedyne i wcale nie najbardziej srogie zagrożenie ich życia.

Wiele ryb, a szczególnie ryby tropikalnych raf, do których zalicza się bohater dzisiejszej notki, mają bardzo wąski zakres tolerancji na temperaturę otoczenia. Podniesienie ciepłoty wody o parę stopni jest w stanie doprowadzić ryby do spadku efektywności transportu tlenu nawet o połowę. To niemal jak permanentny atak astmy dla człowieka. Jeden z czołowych badaczy zagrożeń dla środowisk rafowych, prof. Philip Munday z Uniwersytetu Jamesa Cooka w australijskim Townsville, badał ze swoim zespołem ten fatalny efekt na Acanthochromis polyacanthus, przetrzymując rybki w zbiornikach o ściśle kontrolowanej temperaturze. I temperaturę tę podnosił delikatnie, obserwując kolejne pokolenia. Z niemałym zdumieniem odkrył, że ryby dostosowały się do temperatury wyższej o 3° już po dwóch pokoleniach, mimo że raptowna zmiana temperatury w tym zakresie jest dla nich praktycznie zabójcza. Zaangażowany zespół genetyków prędko odkrył, że zmiany fizjologii odbyły się dzięki swoistej modyfikacji działania 53 genów, z których jedne zostały wyłączone, inne włączone, a jeszcze inne – przepisane na białka z lekkimi, jakby celowymi modyfikacjami. Mówiąc krótko – rybki uruchomiły mechanizmy epigenetyczne na tyle skomplikowane, że w czasie osobniczego życia trudne do realizacji „na żądanie”, ale przekazane potomstwu utrwalały i wzmacniały swój dobroczynny efekt. Profesor Munday uznał za prawdopodobne, że ten konkretny mechanizm działa u wielu gatunków ryb, zaś procesy epigenetyczne od dobrej dekady uważane są za coraz bardziej istotny i fascynujący przykład plastyczności organizmów, będący zarazem wynikiem jak i napędem procesów ewolucyjnych.

Zdjęcie w nagłówku przedstawia bohaterkę dzisiejszej notki. Znalazłem je na wikimedia.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

J.M. Donelson i inni: Transgenerational plasticity of reproduction depends on rate of warming across generations; Evolutionary applications 2016