Alai

Mint ahogy a divatvilág szupermodelljei sem az átlagos Homo sapiens, úgy egyes “szupermodell szervezetek” sem a legközelebbi rokonaikat, de még a saját fajukat sem képviselik. Ráadásul e szupermodell szervezetek némelyike soha nem is élt vadon. A kukorica kultúrnövény az egyik ilyen példa, és a vadon élő teosinte nevű fűféle kukoricává alakítása mintegy 7-10 000 évvel ezelőtt talán az első példa az ember biotechnológiai innovációjára. A S. cerevisiae élesztő háziasítása a sörfőzés és a sütés számára nagyjából ugyanebben az időszakban történt. A házi egerek és a fonálféreg, a C. elegans szintén hosszú evolúciós múltra tekintenek vissza az emberrel, és akkor váltak emberi társállatokká, amikor házaink és gyümölcsöseink az élőhelyükké váltak, de létezésüket nem az embernek köszönhetik. Más modellorganizmusok kapcsolata az emberrel sokkal újabb keletű. Az ember például a Ciona intestinalis tengeri modellszervezetet – amely egyre nagyobb érdeklődésre tart számot az evolúcióbiológusok számára, mivel az ínhúrosok evolúciójának egy kulcsfontosságú elágazási pontját foglalja el – hajókon keresztül terjeszti a világ óceánjain.

A modellszervezetek sok esetben abban különböznek legközelebbi nem modellrokonuktól, hogy olyan különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek megkönnyítették háziasításukat és a laboratóriumi környezethez való alkalmazkodásukat, és ez a folyamat idővel kiemelte a modellszervezetek és vadon élő rokonaik közötti különbségeket. Néhány modellorganizmus, mint például a C. intestinalis, azonban (még) nem alkalmazkodott a laboratóriumi szaporodáshoz. Ez ugyan felvet bizonyos kihívásokat (a helyben gyűjtött példányokból származó adatok például jelentősen eltérhetnek a közösségi adatbázisokban tárolt adatoktól), ugyanakkor lehetőséget kínál olyan fontos evolúciós folyamatok tanulmányozására, mint az alkalmazkodás és a variáció.

Amint ezek a cikkek rávilágítanak, számos modellorganizmus életmódja fellendülőben van: A C. elegans és a D. melanogaster például mindkettő rothadó táplálékforrásokat kolonizál a természetben, és gyorsan szaporodik, ha van táplálék. Ennek eredményeként gyors életciklusuk van, amíg a táplálék bőséges, így a generációs idők rövidek, ami ideális tulajdonság az örökletes tulajdonságok tanulmányozásához és kísérleti populációk létrehozásához. A vadonban az A. thaliana rendkívül sikeresen szaporodik gyorsan a szegény élőhelyeken, ha a környezeti feltételek jók. Az ebből adódó rövid generációs idő, valamint az önmegtermékenyítő képessége és kis, sűrített genomja ideális növényt tesznek belőle kutatási célokra.

Az ilyen erősen kedvelt, gyors ciklusú tulajdonságok szelekciója azonban következményekkel jár. Ez azt jelenti, hogy kedvenc modelljeink némelyike inkább “ökológiai menekülőművész”, amely inkább elkerüli a ragadozók, a környezet és a versenytársak által gyakorolt szelekciós nyomást – azt a nyomást, amellyel a hosszabb életű, lassabban növő fajoknak alkalmazkodással kell megbirkózniuk. Sajnos az a képesség, hogy egyes modellorganizmusok képesek elkerülni a szelekciós nyomást, erősen korlátozta az ezekben a rendszerekben tanulmányozható tulajdonságokat, ami azt jelenti, hogy az ökológusok és az evolúcióbiológusok gyakran nem tudják tanulmányozni az őket leginkább érdeklő tulajdonságokat. Az Arabidopsis például csodálatosan egyszerű gyökérrendszerrel rendelkezik, ami ideális a fejlődési folyamatok leképezéséhez, de hiányzik belőle az a szerkezeti komplexitás, amely valószínűleg fontos a nem ruderális életmódú növények esetében. Ráadásul az Arabidopsis nem társul mikorrhiza gombákkal, amely szimbiózis a legtöbb szárazföldi növény számára nagy jelentőséggel bír, és jelentős mezőgazdasági jelentőséggel is bír. Sikeres öntermékenyítőként pedig virágai szintén kevéssé érdeklik a beporzókat és következésképpen az őket vizsgáló biológusokat is.