92

ÂWIAT NAUKI LIPIEC 2004

Graf ˝ycia

DENNIS E. SHASHA

RUSZMY G¸OWÑ

Histori´ ˝ycia cz´sto przedstawia si´ jako drzewo,
na którym ka˝dy gatunek ewoluuje bezpoÊrednio
z pojedynczego gatunku-przodka. Nowe gatunki
powstajà, kiedy niektóre populacje jakiegoÊ ga-
tunku przez wiele pokoleƒ adaptujà si´ do ró˝nych
warunków i w koƒcu zaczynajà si´ tak genetycz-
nie ró˝niç od gatunku wyjÊciowego, ˝e ju˝ nie mo-
gà mieç ze sobà potomstwa. To jest standardowa
wersja, ale biolodzy nie uznajà prawd absolut-
nych. Wiele badaƒ wskazuje, ˝e chocia˝ osobniki
ró˝nych gatunków w naturze si´ nie krzy˝ujà, w
rzeczywistoÊci mog∏yby. Ponadto efektem takie-
go krzy˝owania mi´dzygatunkowego – hybrydyza-
cji – czasem jest powstanie nowych gatunków.

PrzypuÊçmy, ˝e chcesz przeÊledziç zwiàzki

pokrewieƒstwa w grupie gatunków, z których
kilka jest gatunkami przodków, a kilka gatun-
kami potomnymi. Staramy si´ skonstruowaç
drzewo rodowe tak, aby ka˝dy gatunek potom-
ny mia∏ jak najmniejszà liczb´ bezpoÊrednich
przodków. BezpoÊredni ewolucyjni przodkowie
gatunku X w zbiorze to te gatunki, które przeka-
za∏y X cechy bez udzia∏u innych gatunków. Za-
uwa˝, ˝e nowy gatunek, Y, mo˝e byç gatunkiem
potomnym trzech gatunków, z tym ˝e dwa z nich
mog∏y wczeÊniej utworzyç gatunek poÊredni,
którego nie widzimy. Gatunek Y b´dziemy jed-
nak traktowaç jako majàcy trzech bezpoÊred-
nich przodków, poniewa˝ bierzemy pod uwag´

tylko gatunki widoczne. I jeszcze jedno ograni-
czenie: ˝aden gatunek nie mo˝e powstaç, zanim
nie pojawià si´ jego przodkowie.

Zadanie na rozgrzewk´: za∏ó˝my, ˝e mamy trzy

gatunki pierwotne o cechach ABF, BCD i ACE
oraz trzy potomne o cechach ACF, DEF i BDE.
Skonstruuj drzewo pokrewieƒstwa, w którym ka˝-
dy gatunek potomny ma co najwy˝ej dwóch bez-
poÊrednich przodków. Jedno z rozwiàzaƒ poka-
zano poni˝ej. ACF i BDE musia∏y si´ pojawiç,
zanim wykszta∏ci∏ si´ DEF. Zgodnie z powy˝szy-
mi zasadami bezpoÊrednie pochodzenie DEF od
pierwotnych gatunków wymaga∏oby, aby pocho-
dzi∏ od wszystkich trzech – ABF, BCD i ACE – bo
dopiero ∏àcznie majà wszystkie wymagane cechy.

A teraz w∏aÊciwa zagadka: przypuÊçmy, ˝e czte-

ry gatunki pierwotne majà cechy AB, DH, EF i
CG, a gatunki potomne: BEF, DEF, ADE, ACD,
ACF, ADG, BEG i FGH. Skonstruuj drzewo rodo-
we, w którym wszystkie gatunki potomne, poza
jednym, majà tylko dwóch bezpoÊrednich przod-
ków. (Podobnie jak w rozgrzewce jeden z nich lub
obydwa mogà byç gatunkami wtórnymi). Czy
potrafisz znaleêç cztery alternatywne gatunki
pierwotne, ka˝dy o dwóch cechach, takie ˝e (a)
ka˝dy potomny gatunek ma tylko dwóch bezpo-
Êrednich przodków i (b) Êcie˝ka od gatunku pier-
wotnego do gatunku wtórnego prowadzi przez
najwy˝ej jeden gatunek wtórny.

n

MA

TT COLLINS

Rozwiàzanie zagadki
z poprzedniego numeru:

W przypadku siatki trzy
na trzy pozostawienie
dowolnych trzech rogów
wolnych na poczàtku gry
zapewni pozostanie
na koƒcu tylko jednego
pionka. W przypadku
planszy cztery na cztery
mo˝na zaczàç od jednego
pustego pola w dowolnym
miejscu. W grze
dla dwóch osób zwyci´˝y
gracz zaczynajàcy
jako drugi, jeÊli
w czwartym ruchu
wykona dwa skoki.

JEDNO Z ROZWIÑZA¡ PROBLEMU NA ROZGRZEWK¢:

ACF pochodzi

bezpoÊrednio od ABF i BCD, BDE od BCD i ACE, a DEF od ACF i BDE.

A – d∏ugi dziób
B – kolorowe podbrzusze
C – d∏ugie skrzyd∏a
D – niebieskie jajka
E – d∏ugie nogi
F – d∏ugi ogon

Uwzgl´dniane cechy

ABC

ACF

BDE

B

A

F

F

F

D

D

B

B

A

C

E

E

D

A

E

C

C

DEF

ACE

BCD