Atavismin määritelmä
Atavismi on ilmiö, jossa jokin fenotyyppinen piirre ilmestyy uudelleen organismiin poissaolon jälkeen. Atavismilla tarkoitetaan piirrettä, jota ei ole yksilön välittömissä edeltäjissä, vaikka se oli olemassa sen esi-isissä.
Tämä on mahdollista, koska geenit käyttäytyvät evoluutioprosessin aikana. Kun fenotyyppiset piirteet häviävät luonnonvalintaprosessin aikana, niitä koodaava DNA:n geneettinen informaatio ei välttämättä häviä, vaan se voi sen sijaan olla vain inaktiivista. Tämä tarkoittaa, että geenit voivat aktivoitua uudelleen, vaikka ne olisivat olleet uinuvina useita sukupolvia.
Atavismit eroavat vestigiaalisista rakenteista. Ne ovat lajin kaikissa jäsenissä esiintyviä fenotyyppisiä piirteitä, jotka eliön evolutiivisessa menneisyydessä ovat olleet välttämättömiä eloonjäämiselle, mutta joita ei enää käytetä tai jotka eivät ole toimivia nykyyksilöillä.
Esimerkkejä atavismeista
Ihmisen häntä
Tiedetään useita tieteellisiä tapauksia, joissa ihmisvauvat ovat syntyneet rustoa ja nikamia sisältävällä hännällä, jota kutsutaan ”hännänlisäkkeeksi”.
Kaikki ihmisvauvat kasvavat kohdussa pienen synnytystä edeltävän hännän kera – tämä on evoluutiomme evolutiivisten juuriemme takaisinheittoa puissa elävinä kädellisinä. Hännän kasvua ohjaavat geenit kytkeytyvät normaalisti pois päältä geenisäätelyn seurauksena, ja häntä imeytyy takaisin alkion kudoksiin. On kuitenkin tapauksia, joissa tämä geenisäätely pettää ja häntä jatkaa kasvuaan alkionkehityksen jälkeenkin.
Kuvassa on ihmisen alkio kohdussa. Häntä on näkyvissä. Vaikka kehitystä ohjaavat geenit yleensä deaktivoidaan geenisäätelyllä, joskus tämä ei onnistu ja ihminen syntyy hännän kanssa.
Kanoilla, joilla on hampaat
Tutkijat ovat kuoriutumattomien alkioiden nokkia tarkastelemalla havainneet useita tapauksia, joissa kanan alkioilla on viitteitä hampaiden muodostumisesta, ja jopa alkionpoikasia, joilla on täydet kehittyneet hampaat! Kaiken kukkuraksi kehittyvät hampaat ovat samankaltaisia kuin niiden lähimmillä elävillä sukulaisilla, krokotiileilla!
Linnut menettivät kykynsä tehdä hampaita noin 80 miljoonaa vuotta sitten, mutta nykyaikaisilla kanoilla on edelleen geeni, joka on vastuussa odontogeneesin (hampaiden muodostumisen) aiheuttamisesta, vaikkakin geeni on jo kauan aikaa sitten poistettu käytöstä. Tutkijat ovat nimenneet tämän geenin Talpid2:ksi.
Vaikka Talpid2 on tappava, eli geenin ilmentyminen aiheuttaa sen, etteivät poikaset koskaan kuoriudu menestyksekkäästi, löytö on antanut tukea atavismille. Todistaakseen hypoteesin biologi Matthew Harris kehitti viruksen, joka pystyi jäljittelemään geenimutaation molekyylisignaaleja. Kun virus istutettiin normaaleihin terveisiin kanoihin, niille kehittyi lyhytaikaisesti samat kartiomaiset krokotiilihampaat, vaikka ne imeytyivätkin nopeasti takaisin nokan kudokseen.
Delfiinit, joilla on jalat
Vuonna 2006 Japanin lähistöllä pyydystettiin delfiini, jolla oli kaikkien delfiinien tavanomaisten kahden eturäpylän lisäksi pari pientä ja symmetrisesti jakautunutta lantionpohjaista räpylää lähempänä häntää.
Tämä on esimerkki atavismista; evät muistuttavat takajalkoja, joten ne näyttävät olevan ”throwback”-fenotyyppi niiden delfiinien esi-isältä, jotka pystyivät kävelemään maalla. Nisäkkäinä valaiden evoluutiolinja voidaan jäljittää maalla eläviin nisäkkäisiin, kuten virtahepoihin, ja neljän raajan delfiinin löytyminen viittaa siihen, että raajojen kasvua koodaavia geenejä on edelleen olemassa.
Tehtävä
1. Atavismit johtuvat:
A. Uusista mutaatioista DNA:ssa
B. Lepotilassa olevien geenien uudelleenaktivoituminen
C. Eliön yritys sopeutua ympäristöön
D. Organismissa olevan vestigiaalisen rakenteen uudelleenkäyttö
2. Miksi kanat kasvattavat krokotiilin hampaiden kaltaisia hampaita?
A. Se on hampaan vakiomuoto
B. Muoto johtuu satunnaisesta mutaatiosta
C. Niillä on yhteinen esi-isä
D. Se on niiden ruokavalioon parhaiten sopeutunut muoto