Na Dan ARRS je bilo v sklopu dogodka Odlični v znanosti predstavljenih 21 izmed 54 najvidnejših dosežkov v znanosti s področij naravoslovja in tehnike, družboslovja in humanistike, medicine in biotehnike ter interdisciplinarnih raziskav. Najvidnejše raziskave so bili izbrali članice in člani strokovnih teles agencije. V razredu naravoslovje je raziskavo, ki je več kot desetletje potekala na Biotehniški fakulteti v okviru Skupine za speleologijo Oddelka za biologijo, predstavil dr. Cene Fišer.
V uvodnem delu je najprej pojasnil besedno zvezo adaptivna radiacija: »Vrsta, ki ima ustrezno genetsko arhitekturo, ob vstopu v nov ekološko raznovrsten prostor zaradi ekoloških procesov zavzame vse razpoložljive habitate in vire hrane. Posamezne skupine osebkov se ekološko hitro specializirajo, kar jim omogoča učinkovito izrabo teh virov. Če različno specializirani osebki med seboj tako ali drugače prekinejo stik, lahko pride do obsežne speciacije, torej nastanka številnih vrst.« Adaptivna radiacija torej pomeni, da lahko v kratkem času iz ene same vrste pride do velikega števila ekološko izjemno raznovrstnih vrst.
Adaptivne radiacije so najpogosteje raziskovali na otokih, jezerih ali drugih geografsko ločenih enotah. Raziskave na celinah so bile redkejše. Evropa izstopa v negativnem smislu in velja za celino z majhno vrstno pestrostjo, kjer potomcev adaptivnih radiacij ne najdemo. Dr. Cene Fišer opozarja, da fosili kažejo, da ni bilo vedno tako: »Na območju Evrope je bila pred nekaj 10 milijoni let aktivna evolucijska dinamika, ki pa se je prekinila zaradi tektonskih premikov, kasneje pa še zaradi klimatskih sprememb v času ledenih dob.« Raziskave povezane z adaptivnimi radiacijami pa so prezrle v Evropi zelo bogato podzemno favno, deloma zaradi splošnega mnenja, da je podzemlje ekstremen habitat, na katerega se vrste specializirajo do te mere, da nadaljnja evolucija ni več možna.
Dr. Cene Fišer je opozoril: »Ta pogled pa se je začel 10-15 let nazaj spreminjati, ko smo se v Skupini za speleobiologijo začeli intenzivneje ukvarjati z drobnimi rakci iz rodu slepih postranic Niphargus. To je z vrstami bogat rod, razširjen po Evropi in deloma Bližnjem Vzhodu.« Prve študije so pokazale, da so vrste postranic nenaključno razporejene po prostoru in da zasedajo mikrohabitate, ki smo se jih takrat šele začenjali zavedati. Kasnejše študije so pokazale tudi, da si vrste delijo različne vire hrane. Veliko število ekološko zelo različnih vrst je zastavilo vprašanje ali je ta vrstna pestrost nastala v procesu adaptivne radiacije, ki se je ohranila v podzemlju, zaščitena pred zunanjimi in podnebnimi spremembami.
Sledilo je desetletje zbiranja vzorcev, podatkov o ekologiji, morfologijo in genetiki. Štiri leta nazaj se je Skupini za speleologijo pridružila mlada raziskovalka Špela Borko, ki je dobila te podatke v obdelavo in z nalogo se je zelo uspešno spopadla. Pripravila je obsežno multilokusno filogenijo, ki obsega skupaj skoraj 400 vrst. Ta filogenetska hipoteza je omogočila analize evolucijske dinamike nastajanja vrst, njihove ekološke diverzifikacije in morfološke diferenciacije. Zares, 15 milijonov let je nazaj hkrati prišlo do pospešene speciacije, ter ekološke in morfološke diferenciacije, kar kaže na mehanizem adaptivno radiacije. Še več, izkazalo se je, da so tej dinamiki ustreza pet od šestih večjih, podrobneje analiziranih skupin, vse skupaj pa ustvarjajo veliko in obsežno adaptivno radiacijo slepih postranic.
Kaj se je na Zemlji zgodilo pred 15 milijoni leti?
Pred približno 30 milijoni leti so v Evropi začele nastajati Alpe, Dinarsko gorstvo in Karpati. Nastanek teh gorstev je razkril nove kamnine, tudi apnenčaste, in začeli so se procesi zakrasevanja. Tako je pred približno 15 milijoni let začel nastajal nov in razpoložljiv prostor, ki so ga predniki današnjih postranic zasedli in v njem diverzificirali. Ta scenarij je skladen tudi z rekonstrukcijami predniških območij; diverzifikacija prednikov slepih postranic, ki je začenjala v tem času, je najverjetneje sovpadla z območji zakrasevanja.
Dr. Cene Fišer je sklenil predstavitev: »Tukaj se predstavitev konča, s študijo smo pokazali, da se je v Evropi najverjetneje dogajala adaptivna radiacija. Vsak zaključek je nov začetek in v tem smislu lahko ponudimo par zanimivih iztočnic. Pokazali smo zanimiv makroevolucijski dogodek v Evropi, za katerega se doslej ni vedelo. Poleg tega smo potrdili domneve o preteklih adaptivnih radiacijah, na katere smo sklepali iz fosilov: našli smo potomce adaptivne radiacije, ki so preživela vso turbolentno zgodovino Evrope zavarovani v njenih nedrjih. To je skoraj tako, kot če bi danes našli še živeče dinozavre. Tretjič, delo je v opomin, kako napačno lahko ljudje razumemo naravo. Še pred nekaj leti smo podzemne organizme razumeli le kot slepo vejo evolucije, pa so ti pravzaprav šele za začetek evolucijskih dogodkov.«
To ponovno spoznanje je treba pretehtati v kontekstu izginjanja biodiverzitete: »Če smo tako zelo slepi za naravo, se moramo vprašati, kaj se od teh živali lahko naučimo in kako to znanje uporabiti pri varovanju narave, kar nam bo v naslednjih letih, niti ne desetletjih presneto prav prišlo.«
Predstavitev raziskave se je zaključila z zahvala. Dr. Cene Fišer se je vsem udeležencem zahvali za pozornost, financerju za kar se da nemoteno izvajanje študije ter za dodatno spodbudo v obliki štipendije Špele Borko. Posebej se je zahvali tudi vsem sodelavcem, ki so vsa ta leta pomagali kot prijatelji, nabiralci vzorcev in v preštevilnih pogovorih z idejami prispevali k raziskovalnemu procesu.
Za vsa vprašanja je dostope na e-naslovu:
Avtorji znanstvenega članka, Špela Borko, prof. dr. Peter Trontelj, dr. Ajda Moškrič in doc. dr. Cene Fišer, vsi člani Skupine za speleobiologijo na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani in prof. dr. Ole Seehausen, z Inštituta za ekologijo in evolucijo na Univerzi v Bernu (Švica), so v znanstvenem članku pojasnili tudi, zakaj so vroče točke podzemne pestrosti na jugovzhodu Evrope. Špela Borko, prva avtorica članka in mlada raziskovalka v Skupini za speleobiologijo, je povedala: »Prvič smo pokazali, da tudi v Evropi lahko najdemo potomce starodavnih eksplozij evolucije, če le iščemo na pravem mestu – v podzemlju.« Prof. dr. Peter Trontelj je pojasnil: »V desetletjih terenskega dela smo zbrali dovolj vzorcev, da smo lahko rekonstruirali potek evolucije 45 milijonov let stare skupine podzemnih rakov iz rodu slepih postranic (Niphargus).«
Članek z naslovom »Podzemna adaptivna radiacija postranic v Evropi / A subterranean adaptive radiation of amphipods in Europe« je dosegljiv na povezavi.
Raziskava in objava sta predstavljeni tudi na spletni strani Biotehniške fakultete na povezavi.