Pohlavní rozmnožování odstartovalo evoluci: První zvířata se miliony let vyvíjela jen pomalu

Vědci z University of Cambridge přinášejí nové vysvětlení, proč se první živočichové na Zemi vyvíjeli miliony let jen velmi pomalu, než došlo k dramatickému zrychlení evoluce.

Vědci z University of Cambridge přinášejí nové vysvětlení, proč se první živočichové na Zemi vyvíjeli miliony let jen velmi pomalu, než došlo k dramatickému zrychlení evoluce. Podle nové studie, publikované v časopise Nature Ecology and Evolution, bylo klíčovým faktorem asexuální rozmnožování těchto dávných organismů, které omezovalo konkurenci a udržovalo evoluci v pozoruhodně pomalém tempu.

Tato zjištění nabízejí možné řešení dlouholeté paleontologické záhady. Ačkoli se první živočichové objevili již v ediakarské době (přibližně před 635 až 539 miliony let), jejich rozmanitost zůstala po překvapivě dlouhou dobu omezená, než následný výbuch evolučních inovací zásadně rozšířil život na Zemi. Ediakarské organismy, jako například Fractofusus, dosahovaly výšky až dvou metrů, ale většina byla menší. Vypadaly velmi odlišně od dnešních zvířat, často připomínaly spíše kapradiny a zdá se, že neměly ústa, orgány ani schopnost pohybu, živily se vstřebáváním živin z mořské vody.

Mnoho z těchto organismů se rozmnožovalo nepohlavně, šířily se tvorbou geneticky identických potomků spojených výběžky, podobně jako dnešní jahodníky. V živinami bohatých oceánech ediakarské doby byla tato strategie velmi úspěšná. „Život byl v ediakarské době docela příjemný, takže potřeba sexu byla spíše omezená,“ uvedla hlavní autorka studie Dr. Emily Mitchell z Cambridgeské katedry zoologie. „Konkurence byla relativně malá, takže nebyl žádný skutečný tlak na změnu.“

Prozkoumání důvodů zpomalené evoluce v tomto období provedli Mitchell a spoluautor profesor Andrea Manica na základě fosilií z Mistaken Point v Newfoundlandu, jednoho z nejvýznamnějších nalezišť ediakarských fosilií. Využili kombinaci laserového skenování, prostorové analýzy a umělé inteligence k prozkoumání organizace a interakcí těchto dávných společenstev. Prokázali, že asexuální rozmnožování prostřednictvím výběžků snižovalo konkurenci mezi sousedními organismy. Následné počítačové simulace ukázaly, že omezené šíření způsobené asexuálním rozmnožováním vysvětluje nízký počet druhů v raných živočišných ekosystémech.

Když se život postupně rozšířil z hlubších vod do mělčích mořských prostředí, podmínky se staly mnohem náročnějšími. Příliv a odliv, bouře, měnící se teploty a dostupnost živin přinesly nové tlaky, které učinily přežití méně předvídatelným a zvýšily konkurenci o zdroje. Vědci se domnívají, že tyto drsnější podmínky mohly podpořit přechod k pohlavnímu rozmnožování. „Pokud se náhle ocitnete v prostředí, kde jste v podstatě několikrát do roka zabiti, pak se vše změní,“ vysvětlila Mitchell. „Stres v podstatě vede k pohlavnímu rozmnožování, a když k tomu dojde, vidíme rozsáhlý nárůst vzdáleností šíření, protože se zvířata snaží kolonizovat nové oblasti kvůli zvýšené konkurenci.“ S adaptací raných živočichů na nová stanoviště a reprodukční strategie se diverzifikace druhů výrazně zrychlila. Toto období představovalo druhou velkou vlnu ediakarské evoluce a pomohlo položit základy pro ještě výraznější evoluční expanzi v kambrijském období, kdy se zvířata stala mobilními a ekosystémy se staly mnohem složitějšími.