שרכים אלה יכולים "להתפתח לאחור", ולאתגר את ההנחות שלנו לגבי התפתחות הצמח

שרך הצבי (ספייק Struthiopteris) הוא במשפחת Blechnaceae, שיש לה מוזרות אבולוציונית מוזרה.

אנחנו נוטים לחשוב עלכתהליך חד כיווני: יצורים פשוטים יותר מתקדמים בהדרגה להפוך לצורות חיים מתוחכמות יותר ללא מקום לצעד אחורה. עם זאת, כפי שמחקר חדש הוכיח, זה לא בהכרח המקרה.

"לאבולוציה אין קו סיום. אין מטרה סופית, אין מצב סופי", כותב ג'ייקוב סוויסה, עוזר פרופסור לביולוגיה אבולוציונית של צמחים באוניברסיטת טנסי, ליצירה ב-השיחה. "אורגניזמים מתפתחים על ידי ברירה טבעית הפועלת ברגע גיאולוגי ספציפי, או פשוט על ידי סחיפה ללא ברירה חזקה לשום כיוון."

סוויסה, יחד עם מקאלה סמית' מ-The New School, ביקשו לחקור את ההנחה האבולוציונית הזו בצמחים, ופרסמו את ממצאיהם במחקר שנערך לאחרונה. השניים גילו ששרכים מתריסים לרוב מול המודל הליניארי של האבולוציה שלנו - שהוגדר על ידי- לפעמים מתפתח "לאחור" מצורות מיוחדות יותר לצורות לא מובחנות.

שרכים מציגים אסטרטגיות רבייה מגוונות: חלקם דימורפיים, כלומר מייצרים עלים נפרדים לפוטוסינתזה ורבייה, בעוד שרובם מונומורפיים ומשתמשים בעלה אחד גם לפוטוסינתזה וגם לפיזור נבגים.

אם האבולוציה התרחשה רק בכיוון אחד, כפי שנראה נכון לרובבממלכה, הייתם מצפים שברגע ששרך התפתח דימורפיזם מיוחד מאוד, הוא לא יוכל לחזור למונומורפיזם הפשוט הרבה יותר. עם זאת, זה לא מה שסויסה וסמית' מצאו.

הם בחנו במיוחד 118 מינים, כולל אלה השייכים למשפחת השרכים Blechnaceae, תוך שימוש באוספים של היסטוריה טבעית ואלגוריתמים להערכת אבולוציה בשרכים. בתוך Blechnaceae, הם גילו, האבולוציה של דימורפיזם "איננה שלבנית ואינה בלתי הפיכה". למעשה, הם זיהו מספר מקרים שבהם צמחים פיתחו דימורפיזם ולאחר מכן, לאחר מכן, נסוגו למונומורפיזם.

"למה לשרכים יש אסטרטגיות רבייה גמישות כל כך?" סוויסה מהורהרת. "התשובה טמונה במה שחסר להם: זרעים, פרחים ופירות."

"מכיוון שלשרכים חיים אין זרעים, הם יכולים לשנות את היכן על העלים שלהם הם מניחים את המבנים המייצרים את הנבגים שלהם." זה מאפשר להם הרבה יותר גמישות, כלומר הם משאירים את הדלת פתוחה כדי לחזור לצורות כלליות יותר, מונומורפיות, גם לאחר התמחות. בעיקרו של דבר, זה.

ושרכים הם לא המינים היחידים בזה. הבואו נחגוגללטאה, למשל, יש לכאורהלהטיל ביצים לאחר שהסתגלו בעבר ללידה צעירים חיים.

"בסופו של דבר, המחקר שלנו מדגיש שיעור בסיסי בביולוגיה אבולוציונית: אין כיוון 'נכון' באבולוציה, אין צעדה לעבר מטרה סופית. מסלולים אבולוציוניים דומים יותר לקורים סבוכים, כאשר חלק מהענפים מתפצלים, אחרים מתכנסים, וחלקם אפילו חוזרים לעצמם", מסכם סויסה.

המחקר פורסם באבולוציה: כתב העת הבינלאומי לאבולוציה אורגנית.