Jedan mali eksperiment koji je započeo još 1971. godine na hrvatskom dijelu Jadrana desetljećima je ostao bez nastavka. Na jedan mali otočić tada je prebačeno svega deset jedinki, a nakon toga nitko se pune 36 godine nije vraćao provjeriti kako su se snašle u novom okruženju.
Riječ je bila o primorskim guštericama, vrsti Podarcis siculus. Pet mužjaka i pet ženki preneseno je sa stjenovitog otočića Pod Kopište na još manji otočić Pod Mrčaru, nekoliko kilometara istočno. Izraelski znanstvenik Eviatar Nevo i njegovi kolege provodili su eksperiment kako bi proučili kompeticiju među vrstama, odnosno što će se dogoditi kada se životinje nađu u drukčijem okruženju.
Međutim, projekt je ubrzo završen, regija je prošla kroz rat, a deset gušterica ostalo je na otočiću bez daljnjeg praćenja.
Što su pronašli kada su se vratili
Kada su se biolozi vratili sredinom 2000-ih, zatekli su nešto što nisu očekivali. Otočić je vrvio primorskim guštericama, i to u gustoći znatno većoj nego na njihovu izvornom staništu. Istodobno, druga vrsta koja je ranije živjela na Pod Mrčari, krška gušterica (Podarcis melisellensis), potpuno je nestala.
Analiza mitohondrijske DNK potvrdila je da su gušterice na Pod Mrčari potomci upravo onih deset jedinki prenesenih 1971. godine te da se genetski gotovo nisu razlikovale od populacije s Pod Kopišta.
Ipak, kada su znanstvenici detaljnije pregledali životinje, primijetili su da se one fizički razlikuju od svojih predaka. Gušterice s Pod Mrčare imale su dulje, šire i više glave, a njihov ugriz bio je znatno snažniji.
Razlog je postao jasniji nakon analize sadržaja želuca. Na Pod Kopištu gušterice su se uglavnom hranile člankonošcima, dok su biljke činile samo 4 do 7 posto njihove prehrane. Na Pod Mrčari biljke su činile čak 34 posto hrane u proljeće i 61 posto ljeti, uglavnom tvrdo lišće bogato celulozom.
Takva prehrana zahtijevala je snažniji ugriz kako bi mogle usitniti tvrde listove, što bi moglo objasniti zašto su razvile veće glave i jače čeljusti.
„Zalisci“ koje nitko nije očekivao
No najveće iznenađenje istraživači su pronašli u njihovu probavnom sustavu. U stražnjem dijelu crijeva otkrili su takozvane cekalne zaliske – mišićne nabore koji usporavaju prolazak hrane i stvaraju svojevrsnu fermentacijsku komoru, gdje mikroorganizmi pomažu u razgradnji biljnih tvari koje probavni enzimi gušterice ne mogu razgraditi.
Ove strukture pronađene su kod odraslih jedinki, mladunaca, pa čak i kod tek izleglog primjerka dugog svega 26 milimetara. U crijevima su pronađeni i oblići (nematode) koji razgrađuju celulozu, a kojih nije bilo kod gušterica s Pod Kopišta.
Prema Duncanu Irschicku, zalisci ove vrste prisutni su kod manje od jednog postotka poznatih vrsta ljuskaša. U samo 36 godina, odnosno tijekom tridesetak generacija, kod ove populacije razvila se struktura u probavnom sustavu koja ranije nije bila zabilježena kod ove vrste.
Koliko se sve ovo može nazvati evolucijom?
Ipak, kasnija su istraživanja pokazala da je priča znatno složenija.
Bart Vervust i suradnici potvrdili su promjene na lubanji i u probavnom sustavu, uključujući šire zube, dulji želudac i tanko crijevo, ali su utvrdili da bi dio tih promjena mogao biti posljedica fenotipske plastičnosti organizma – odnosno prilagodbe tijela načinu prehrane, a ne nužno nasljednih genetskih promjena, piše Blic.
Kasnija istraživanja pokazala su i da su razlike među dvjema populacijama uglavnom bile koncentrirane u stražnjem dijelu crijeva. Značajnu ulogu imali su mikroorganizmi i količina hrane koju su unosile. Populacija s Pod Mrčare doista je bolje iskorištavala biljnu hranu, no njezin probavni sustav nije bio potpuno izmijenjen, već prilagođen novom načinu prehrane.
Genetika je donijela novo iznenađenje
Znanstvenici su potom analizirali i genom. Stephanie Sherpa, Daniele Salvi i europski tim analizirali su oko 82.000 genetskih biljega kod triju otočnih populacija i utvrdili da unesene gušterice pokazuju jasan učinak osnivača, ali gotovo nikakvu neutralnu genetsku razliku u odnosu na izvornu populaciju.
Pronađeno je svega nekoliko dijelova genoma s većim promjenama, od kojih su neki bili u blizini gena povezanih s prehranom. To je otvorilo pitanje je li promjene izazvao mali broj gena sa snažnim učinkom ili je ključnu ulogu imala plastičnost organizma, odnosno sposobnost tijela da se prilagodi novim uvjetima.
Što nam zapravo govori ovaj mali eksperiment?
Slučaj s Pod Mrčare postao je iznimno zanimljiv primjer toga koliko se brzo jedna populacija može promijeniti kada se nađe u novom okruženju.
Eksperiment koji je započeo sa samo deset gušterica i pitanjem o međuvrsnoj kompeticiji pokazao je da se u svega nekoliko desetaka generacija mogu promijeniti način prehrane, tjelesna građa i probavni sustav. Istodobno, kasnija su istraživanja dokazala da iza tih promjena ne mora stajati isključivo genetska evolucija, već i izvanredna sposobnost organizma da se prilagodi uvjetima u kojima živi.