En strandsnäcka som började föda levande ungar bidrar med kunskap för att förstå evolutionen. Snäckans förändrade reproduktion, som ledde till en ny art, skedde i många små steg.
En grundbult i evolutionsteorin är att en art som utvecklar en ny anpassning kan få helt nya möjligheter att konkurrera och sprida sig till nya miljöer. När organismer gör en stor evolutionär förändring kallas det för en nyckel-innovation.
Ett exempel är när vissa dinosaurier utvecklade vingar, började flyga och blev fåglar.
Behåller embryon under skalet
Ett annat exempel är däggdjuren som utvecklades från reptilliknande djur. Det skedde genom en övergång från att lägga ägg till att låta ungarna utvecklas inne i honans kropp.
Detta hände hos en liten strandlevande snäcka med namnet vivipar strandsnäcka, Littorina saxatilis, för cirka 100 000 år sedan.
– Strandsnäckans närmaste släktingar lägger äggsamlingar. Men denna art behåller sina embryon under skalet i en speciell ficka. Här genomgår de hela sin larvutveckling och kommer ut som färdiga små snäckor, säger Kerstin Johannesson, forskare i marin ekologi vid Göteborgs universitet.
Vivipar strandsnäcka har genom denna anpassning kunnat befolka betydligt fler strandmiljöer än sina släktingar. Den har dessutom en betydligt större geografisk spridning.
Utvecklingen av däggdjur, som nästan alla föder levande ungar, från äggläggande föregångare påbörjades för 140 miljoner år sedan. Men forskare har svårt att studera vad som skedde eftersom väldigt många förändringar döljer spåren av det som initialt formade däggdjuren.
Samma typ av nyckel-innovation hos strandsnäckan är däremot så färsk att forskarna kunnat titta närmare på de bakomliggande genetiska förändringarna.
I studien har de jämfört dna i strandsnäckan med den närmaste besläktade snäckarten som lägger ägg.
– Resultatet visar att den enda skillnaden som finns mellan arterna är i de genetiska regioner som handlar om reproduktionen. Allt annat är lika, säger forskaren Roger Butlin vid Göteborgs universitet.
Naturligt urval
Exakt varför vivipar strandsnäcka bytte reproduktionssätt är fortfarande ett mysterium.
– Vi vet inte säkert, men övergången kan ha uppstått genom ett naturligt urval som gynnade att äggen kläcks inuti modern. Vi spekulerar i att ägg kan ha varit mer utsatta för uttorkning, fysisk påverkan eller rovdjur, säger Kerstin Johannesson.
Men genom att lösa ett problem kan andra ha skapats. Den extra investeringen det innebär att bära sina avkommor länge har troligen ställt nya krav på sniglarnas anatomi, fysiologi och immunsystem.
– Det är troligt att många av de genomiska regionerna vi identifierat har svarat på den här typen av utmaningar, säger Kerstin Johannesson.
Darwin hade rätt
De områden i arvsmassan som är inblandade i reproduktion har varit utsatta för kraftig selektion under de senaste 100 000 åren sedan arterna började separera.
De 50 olika genregionerna har utvecklat olikheter vid olika tidpunkter. Det visar att det handlar om en gradvis uppbyggnad av ett nytt sätt att ta hand om avkomman hos honan.
– Vår studie visar att Charles Darwin hade rätt. Även stora förändringar i evolutionen sker i många små steg, säger Kerstin Johannesson.
Vetenskaplig studie:
The genetic basis of a recent transition to live-bearing in marine snails, Science.
Kontakt:
Kerstin Johannesson, professor i marin ekologi vid Göteborgs universitet, kerstin.johannesson@gu.se
