Ένα είδος αράχνης που ζει αποκλειστικά στα Κανάρια Νησιά αναγκάζει τους επιστήμονες να επανεξετάσουν βασικές παραδοχές για τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η εξέλιξη. Αντί να «φουσκώσει» γενετικά, όπως συμβαίνει συνήθως με τα είδη που απομονώνονται σε νησιά, η Dysdera tilosensisακολούθησε την αντίθετη πορεία: συρρίκνωσε το γονιδίωμά της σχεδόν στο μισό.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Molecular Biology and Evolution, δείχνουν ότι η συγκεκριμένη αράχνη διατηρεί υψηλή γενετική ποικιλότητα, παρότι το DNA της είναι σημαντικά μικρότερο από εκείνο συγγενικών ειδών που ζουν στην ηπειρωτική Ευρώπη. Πρόκειται για μια σπάνια –και μέχρι σήμερα άνευ προηγουμένου– περίπτωση δραστικής μείωσης γονιδιώματος σε ζωικό οργανισμό.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από ομάδα του Πανεπιστημίου της Βαρκελώνης, σε συνεργασία με το Ισπανικό Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας (CSIC) και το Πανεπιστήμιο του Νεσατέλ. Οι επιστήμονες συνέκριναν δύο στενά συγγενικά είδη: την Dysdera tilosensis, που απαντάται μόνο στη Γκραν Κανάρια, και την Dysdera catalonica, η οποία ζει στην Καταλονία και τη νότια Γαλλία.
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα αφορά το μέγεθος του γονιδιώματος. Σύμφωνα με τη μελέτη, η D. catalonica διαθέτει περίπου 3,3 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων DNA, ενώ η D. tilosensis μόλις 1,7 δισεκατομμύρια – σχεδόν ακριβώς τα μισά. Ακόμη πιο απρόσμενο είναι το γεγονός ότι αυτή η συρρίκνωση δεν συνοδεύτηκε από μείωση της γενετικής ποικιλότητας.
Όπως εξηγεί ο καθηγητής Χούλιο Ρόθας, επικεφαλής της έρευνας, «παρά το μικρότερο γονιδίωμα, το είδος των Καναρίων εμφανίζει μεγαλύτερη γενετική ποικιλότητα». Το εύρημα αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη μέχρι τώρα επικρατούσα άποψη ότι μικροί και απομονωμένοι πληθυσμοί, όπως εκείνοι των νησιών, υφίστανται γενετικά “στενώματα” και σταδιακή απώλεια ποικιλότητας.
Τα αποτελέσματα δημιουργούν ένα παράδοξο στην εξελικτική βιολογία. Παραδοσιακά, θεωρείται ότι τα νησιωτικά είδη, λόγω μειωμένων πιέσεων φυσικής επιλογής, τείνουν να συσσωρεύουν μη λειτουργικό DNA και να «μεγαλώνουν» το γονιδίωμά τους με την πάροδο του χρόνου. Η περίπτωση της D. tilosensis δείχνει ακριβώς το αντίθετο.
Η καθηγήτρια Σάρα Γκιράο, ανώτερη ερευνήτρια της μελέτης, σημειώνει ότι η ανάλυση του γονιδιώματος και οι μετρήσεις κυτταρομετρίας ροής δείχνουν πως ο κοινός πρόγονος των δύο ειδών είχε γονιδίωμα κοντά στα 3 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων. Αυτό επιβεβαιώνει ότι η συρρίκνωση του γονιδιώματος της D. tilosensis είναι εξελικτικό χαρακτηριστικό που προέκυψε μετά την εγκατάστασή της στα Κανάρια Νησιά.
Η μείωση του γονιδιώματος θεωρείται γενικά πολύ πιο σπάνια από την αύξησή του, ιδιαίτερα όταν συμβαίνει σε σχετικά σύντομο εξελικτικό χρονικό διάστημα. Το γεγονός ότι αυτό συνέβη σε ζωικό είδος και όχι, για παράδειγμα, σε φυτά ή μικροοργανισμούς, καθιστά την ανακάλυψη ακόμη πιο αξιοσημείωτη.
Ο υποψήφιος διδάκτορας Βαντίμ Πισαρένκο, μέλος της ερευνητικής ομάδας, τονίζει ότι η ανακάλυψη αμφισβητεί και τις θεωρίες γύρω από το λεγόμενο «φαινόμενο του ιδρυτή». «Παρατηρήσαμε το αντίθετο από το αναμενόμενο: τα νησιωτικά είδη διαθέτουν μικρότερα, πιο “συμπαγή” γονιδιώματα και ταυτόχρονα μεγαλύτερη γενετική ποικιλότητα», ανέφερε.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, ένα βασικό συμπέρασμα της μελέτης είναι ότι η φυσική επιλογή ενδέχεται να παρέμεινε ισχυρή στον νησιωτικό πληθυσμό. Αντί να προσαρμοστεί προσθέτοντας νέο γενετικό υλικό, η αράχνη φαίνεται να ακολούθησε μια διαδικασία «εξορθολογισμού» του γονιδιώματός της, αποβάλλοντας επαναλαμβανόμενες και μη λειτουργικές αλληλουχίες DNA.
Η ομάδα εκτιμά ότι η μείωση του γονιδιώματος δεν ήταν άμεση στρατηγική επιβίωσης, αλλά αποτέλεσμα εκκαθαριστικής φυσικής επιλογής, η οποία εξάλειψε περιττό γενετικό υλικό. Αυτό υποδηλώνει ότι ο πληθυσμός της D. tilosensis ενδέχεται να παρέμεινε μεγάλος και σταθερός για μεγάλο χρονικό διάστημα μετά την αποίκιση της Γκραν Κανάρια, επιτρέποντας στην εξέλιξη να ακολουθήσει έναν εντελώς απρόσμενο δρόμο.
