Alai

Aivan kuten muotimaailman supermallit eivät edusta keskimääräistä Homo sapiensia, jotkut ”supermalliorganismit” eivät edusta lähimpiä sukulaisiaan tai edes omaa lajiaan. Lisäksi jotkut näistä supermalliorganismeista eivät ole koskaan eläneet luonnossa. Viljelykasvi maissi on yksi tällainen esimerkki, ja luonnonvaraisen teosinteen muuttaminen maissiksi noin 7-10 000 vuotta sitten on ehkä ensimmäinen esimerkki ihmisen bioteknisestä innovaatiosta. S. cerevisiae -hiivan kesyttäminen panimo- ja leivontatarkoituksiin tapahtui samoihin aikoihin. Myös kotihiirillä ja sukkulamatolla C. elegansilla on pitkä yhteinen evoluutiohistoria ihmisen kanssa, ja niistä tuli ihmisravintoloita, kun taloista ja hedelmätarhoista tuli niiden elinympäristöjä, mutta ne eivät ole olemassaolostaan velkaa ihmisille. Muiden malliorganismien suhde ihmisiin on tuoreempi. Ihmiset esimerkiksi jakavat laivoilla maailman valtameriä pitkin merellistä malliorganismia Ciona intestinalista – organismia, joka kiinnostaa yhä enemmän evoluutiobiologeja, koska se on keskeisessä haarautumiskohdassa sorkkaeläinten evoluutiossa.

Malliorganismit eroavat monissa tapauksissa lähimmistä ei-mallisukulaisistaan sillä, että niillä on erityisiä ominaisuuksia, jotka ovat helpottaneet niiden kesyttämistä ja sopeutumista laboratorio-olosuhteisiin, ja ajan mittaan tämä prosessi on lisännyt mallinomaisesti elävien organismien ja luonnonvaraisten sukulaistensa välisiä eroja. Joitakin malliorganismeja, kuten C. intestinalista, ei kuitenkaan ole (vielä) sopeutettu lisääntymään laboratoriossa. Vaikka tämä aiheuttaa tiettyjä haasteita (esimerkiksi paikallisesti kerätyistä yksilöistä saadut tiedot saattavat poiketa merkittävästi yhteisön tietokantoihin tallennetuista tiedoista), se tarjoaa myös mahdollisuuksia tutkia tärkeitä evoluutioprosesseja, kuten sopeutumista ja variaatiota.

Kuten näissä artikkeleissa korostetaan, monien malliorganismien elämäntapa on nousujohteinen: Esimerkiksi C. elegans ja D. melanogaster kolonisoivat molemmat luonnossa mätäneviä ruokalähteitä ja lisääntyvät nopeasti, kun ruokaa on saatavilla. Tämän seurauksena niiden elinkaari on nopea, kun ruokaa on runsaasti, mikä tekee sukupolvesta lyhyen, mikä on ihanteellinen ominaisuus periytyvien ominaisuuksien tutkimisessa ja kokeellisten populaatioiden luomisessa. Luonnossa A. thaliana onnistuu erittäin hyvin lisääntymään nopeasti köyhissä elinympäristöissä, kun ympäristöolosuhteet ovat hyvät. Tästä johtuva lyhyt sukupolviaika yhdistettynä kykyyn hedelmöittyä itse ja pieneen tiivistettyyn genomiin tekevät siitä ihanteellisen kasvin tutkimuskäyttöön.

Mutta näiden erittäin suosittujen, nopeasti uusiutuvien ominaisuuksien valinnalla on seurauksia. Se tarkoittaa, että jotkin suosikkimalleistamme ovat yleensä ”ekologisia pakenemistaiteilijoita”, jotka pikemminkin välttelevät kuin kohtaavat saalistajien, ympäristön ja kilpailijoiden aiheuttamat valintapaineet – paineet, joista pitkäikäisempien ja hitaammin kasvavien lajien on selviydyttävä sopeutumalla. Valitettavasti joidenkin malliorganismien kyky paeta valintapaineita on rajoittanut huomattavasti ominaisuuksia, joita näissä järjestelmissä voidaan tutkia, mikä tarkoittaa, että ekologit ja evoluutiobiologit eivät useinkaan pysty tutkimaan ominaisuuksia, joista he ovat eniten kiinnostuneita. Arabidopsiksella on esimerkiksi ihmeellisen yksinkertainen juuristojärjestelmä, joka on ihanteellinen kehitysprosessien kuvaamiseen, mutta siitä puuttuu rakenteellinen monimutkaisuus, joka on todennäköisesti tärkeää kasveille, joiden elintavat eivät ole ruderaalisia. Arabidopsiksella ei myöskään ole minkäänlaisia yhteyksiä mykorritsasieniin, symbioottiseen yhteyteen, joka on erittäin tärkeä useimmille maakasveille ja jolla on myös huomattava merkitys maataloudessa. Onnistuneena itselannoittajana sen kukat eivät myöskään kiinnosta pölyttäjiä ja näin ollen niitä tutkivia biologeja.