Adesea avem tendința de a privi evoluția ca pe o stradă cu sens unic, o progresie constantă către forme de viață din ce în ce mai sofisticate. Cu toate acestea, realitatea este mult mai complexă. Cele mai recente cercetări arată că anumite specii nu urmează această traiectorie liniară și pot chiar reveni la forme care par mai simple la prima vedere. Ei sfidează astfel legea lui Dollo, care postulează că evoluția este ireversibilă. Acesta este în special cazul anumitor ferigi. Ferigile sunt o familie fascinantă de plante. Spre deosebire de majoritatea plantelor moderne, acestea nu au semințe, flori sau fructe. Se reproduc folosind spori, o strategie care datează de sute de milioane de ani. Această metodă unică de reproducere le oferă o flexibilitate excepțională.
De asemenea, trebuie precizat că ferigile au două strategii principale de reproducere:
Dimorfism, în care plantele produc două tipuri distincte de frunze: unele pentru fotosinteză, altele pentru dispersia sporilor.
Monomorfism, în care o singură frunză îndeplinește atât funcțiile de fotosinteză, cât și de reproducere.
Conform viziunii clasice a evoluției, odată ce o specie a evoluat o adaptare la fel de specializată precum dimorfismul, nu ar trebui să poată reveni la o stare monomorfă mai simplă. Și pe bună dreptate, în teorie, trecerea la dimorfism reprezintă progres evolutiv, deoarece optimizează funcțiile reproductive și fotosintetice. Într-un studiu recent, publicat în Evolution, biologul Jacob Suissa de la Universitatea din Tennessee și Makaleh Smith de la New School au examinat 118 specii de ferigi din familia Blechnaceae, o familie caracterizată printr-o mare diversitate de strategii de reproducere. Prin colecții detaliate de istorie naturală și prin utilizarea algoritmilor evolutivi avansați (cum ar fi metode bayesiene și arbori filogenetici calibrați), aceștia au reușit să modeleze evoluția strategiilor de reproducere în timp și să reconstruiască tranzițiile dintre dimorfism și monomorfism. Analiza lor a arătat în cele din urmă că evoluția în Blechnaceae nu urmează o traiectorie liniară și progresivă. Această evoluție retrogradă este posibilă datorită unei caracteristici unice a ferigilor: absența structurilor rigide precum semințele. În detaliu, spre deosebire de plantele cu flori în care semințele și organele de reproducere sunt fixate în dezvoltarea și poziția lor, ferigile produc sporangii direct pe frunzele lor. Aceste sporangii, grupate în structuri numite sorus, pot apărea în diferite locații în funcție de nevoi sau de condițiile de mediu. Această plasticitate le permite să-și modifice strategia de reproducere în mod dinamic.
Cercetătorii sugerează că presiunile specifice ale mediului, cum ar fi schimbările în disponibilitatea resurselor sau condițiile climatice, pot favoriza această revenire la monomorfism. De exemplu, în medii sărace în lumină sau în nutrienți, menținerea unei singure frunze versatile (monomorfe) ar putea fi mai avantajoasă din punct de vedere energetic decât producerea a două tipuri distincte de frunze. Pentru a cuantifica aceste observații, autorii au folosit instrumente de modelare evolutivă capabile să identifice tendințele tranzițiilor trăsăturilor la scară geologică. Analiza lor a relevat perioade de evoluție rapidă care sugerează că aceste tranziții între dimorfism și monomorfism nu sunt doar rezultatul derivei genetice, ci probabil datorate unor evenimente selective semnificative legate de nevoile adaptative imediate.
Trebuie precizat că ferigile nu sunt singurele care sfidează modelele clasice de evoluție. Un alt exemplu izbitor este cel al șopârlei Liolaemus. După ce au evoluat spre viviparitate (născând pui vii), anumite specii din acest gen au revenit la ouă. Această întoarcere la o strategie mai veche arată că evoluția poate fi uneori determinată de presiuni specifice de mediu sau biologice, mai degrabă decât de progresia continuă către forme de viață „superioare”.
Această evoluție retrogradă pune așadar sub semnul întrebării viziunea liniară a evoluției, dictată adesea de legea lui Dollo care postulează că adaptările complexe sunt ireversibile. În realitate, evoluția nu are linie de sosire sau scop final. progresele evolutive arată mai mult ca o rețea încâlcită decât ca o linie dreaptă: unele ramuri diverg, altele converg, iar unele se apropie de ele însele. În loc să ne imaginăm evoluția ca pe o scară care urcă spre perfecțiunea biologică, este mai corect să o vizualizăm ca pe un copac complex în care fiecare ramură poate urma direcții imprevizibile. În unele cazuri, două ramuri care par distincte se pot uni sau fuziona, ceea ce ilustrează apoi fenomene precum convergența evolutivă. În schimb, o ramură se poate înfășura în jurul ei pentru a reveni la caracteristicile abandonate anterior, așa cum se vede în evoluția retrogradă. Această natură împletită a traiectoriilor evolutive reflectă diversitatea presiunilor de mediu, mutațiile aleatorii și oportunitățile ecologice întâlnite de specii.
Această înțelegere mai nuanțată a evoluției ar putea avea implicații importante. De exemplu, ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine modul în care speciile se adaptează la schimbările rapide ale mediului.
