Genetsko pojednostavljenje kroz evoluciju: kako moderni organizmi koriste outsourcing za preživljavanje | Karlobag.eu

Novo istraživanje hrvatskih znanstvenika otkriva zanimljiv trend u evoluciji: višestanični organizmi, poput životinja, biljaka i gljiva, genetski su jednostavniji od svojih dalekih predaka. Ova studija, objavljena u Nature Communications, pokazuje kako je outsourcing genskih funkcija ključan za stvaranje kompleksnih ekosustava i održavanje bioraznolikosti.

Genetsko pojednostavljenje kroz evoluciju: kako moderni organizmi koriste outsourcing za preživljavanje | Karlobag.eu
Photo by: objava za medije/ objava za medije

Recentna istraživanja provedena od strane tima hrvatskih znanstvenika izazvala su značajne promjene u shvaćanju evolucijske biologije. Tim, koji čine stručnjaci s Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu, Hrvatskog katoličkog sveučilišta i Instituta Ruđer Bošković, objavio je svoje nalaze u prestižnom znanstvenom časopisu Nature Communications. Njihova studija sugerira da se složenost višestaničnih organizama, kao što su životinje, biljke i gljive, ne povećava nužno tijekom evolucije, već često dovodi do genetskog pojednostavljenja.

Ovaj rad predstavlja izazov tradicionalnim evolucijskim teorijama koje su tvrdile da se organizmi tijekom vremena razvijaju postajući genetski sve kompleksniji kako bi se prilagodili svojim okruženjima. Međutim, prema ovom novom istraživanju, višestanični organizmi zapravo imaju značajno pojednostavljene genome u odnosu na svoje daleke jednostanične pretke. Ovi nalazi ukazuju na to da su naši genetski korijeni bili mnogo 'bogatiji', a naše trenutne genetske informacije su produkt redukcije broja gena.

Za bolje razumijevanje ovog fenomena, prof. dr. sc. Tomislav Domazet-Lošo s Instituta Ruđer Bošković i izv. prof. dr. sc. Mirjana Domazet-Lošo s FER-a, koji su vodili istraživački tim, predstavili su koncept funkcionalnog outsourcinga. Ovaj koncept se odnosi na evolucijsku strategiju u kojoj su genetske funkcije koje su energetski skuplje za održavanje bile predmet evolucijskog pojednostavljenja.

Istraživanje pokazuje da smanjenje genetske kompleksnosti može zapravo biti evolucijska prednost koja omogućuje organizmima da postanu efikasniji u svojim funkcijama bez nepotrebnog genetskog tereta. Ovaj nesrazmjer između percepcije složenosti organizama i njihove genetske strukture otvara nova pitanja i područja istraživanja koja bi mogla dalje objasniti kako i zašto evolucija favorizira pojednostavljenje genoma umjesto njihovog usložnjavanja.

Istraživači su razjasnili da genetski outsourcing djeluje vrlo slično načinu na koji tvrtke upravljaju svojim resursima, birajući vanjske suradnike za izvršenje zadataka koji bi im inače predstavljali veći trošak. U biološkom kontekstu, ovo znači da organizmi ne proizvode sami sve genske proizvode potrebne za preživljavanje i razmnožavanje, već se oslanjaju na druge vrste u svojem ekosustavu. Na primjer, upotreba drugih organizama za izvođenje funkcija kao što su parazitizam, predacija ili simbioza omogućuje im da minimiziraju energetske troškove, što se pokazalo kao izuzetno učinkovita evolucijska strategija.

Ovaj pristup nije samo zanimljiv zbog svoje ekonomičnosti, već i zbog svoje analogije s poslovnim outsourcingom, gdje tvrtke delegiraju vanjskim suradnicima obavljanje određenih operacija kako bi se mogle koncentrirati na svoje ključne kompetencije. Slično tome, organizmi u prirodi postaju visoko specijalizirani za određene ekološke niše, što vodi stvaranju kompleksnijih međuovisnih odnosa unutar ekosustava.

Primjer evolucije biljaka dodatno pojašnjava ovaj fenomen. Prema riječima dr. sc. Tomislava Domazet-Loše, prilagodba biljaka na kopnene uvjete predstavljala je veliki izazov. U vodenim okruženjima, rane kopnene biljke suočavale su se s nizom teškoća poput sušenja, temperaturnih oscilacija i nedostatka hranjivih tvari. Kako bi preživjele, zadržale su širok spektar gena koji su im omogućavali da odgovore na te izazove. Međutim, uspostava šumskih ekosustava donijela je stabilnije uvjete koji su potaknuli outsourcing genskih funkcija, što je rezultiralo genetskim pojednostavljenjima.

U modernim ekosustavima, interakcije među različitim vrstama postale su izuzetno složene, stvarajući bogatu mrežu bioloških ovisnosti. Dr. sc. Mirjana Domazet-Lošo naglašava da su čak i biljke, koje obično smatramo relativno neovisnima, zapravo integrirane u ovu mrežu interakcija, djelujući ponekad u ulogama koje bi se mogle usporediti s parazitizmom.

Zaključak istraživačkog tima, koji uključuje i mlade znanstvenike Tinu Širokog i Korinu Šimičević s FER-a, potvrđuje da je genetski outsourcing ključni mehanizam koji oblikuje suvremene ekosustave i doprinosi njihovoj nevjerojatnoj bioraznolikosti. Financiranje ovog značajnog istraživanja osigurano je kroz projekte Hrvatske zaklade za znanost, podršku Grada Zagreba, Zaklade Adris te sredstva Europskog fonda za regionalni razvoj.

Kreirano: srijeda, 24. travnja, 2024.
Napomena za naše čitatelje:
Portal Karlobag.eu pruža informacije o dnevnim događanjima i temama bitnim za našu zajednicu. Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim ili medicinskim područjima. Sve objavljene informacije služe isključivo za informativne svrhe.
Molimo vas da informacije s našeg portala ne smatrate potpuno točnima i uvijek se savjetujte s vlastitim liječnikom ili stručnom osobom prije donošenja odluka temeljenih na tim informacijama.
Naš tim se trudi pružiti vam ažurne i relevantne informacije, a sve sadržaje objavljujemo s velikom predanošću.
Pozivamo vas da podijelite svoje priče iz Karlobaga s nama!
Vaše iskustvo i priče o ovom prekrasnom mjestu su dragocjene i željeli bismo ih čuti.
Slobodno nam ih šaljite na adresu karlobag@karlobag.eu.
Vaše priče će doprinijeti bogatoj kulturnoj baštini našeg Karlobaga.
Hvala vam što ćete s nama podijeliti svoje uspomene!

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka portala Karlobag.eu koja se specijalizirala za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje.

Stručna analiza i jasna objašnjenja
Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima, ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije
Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njena sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost
AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.