Alai

Såväl som modevärldens supermodeller inte representerar den genomsnittliga Homo sapiens, representerar vissa ”supermodellorganismer” inte sina närmaste släktingar eller till och med sin egen art. Dessutom har vissa av dessa supermodellorganismer aldrig levt i det vilda. Växtväxten majs är ett sådant exempel, och omvandlingen av det vilda gräset teosinte till majs för cirka 7-10 000 år sedan är kanske det första exemplet på bioteknisk innovation från människans sida. Tämjningen av jästen S. cerevisiae för bryggning och bakning skedde ungefär under samma period. Husmöss och nematoden C. elegans har också en lång evolutionär historia tillsammans med människan, och de blev mänskliga kommensaler när våra hus och fruktträdgårdar blev deras livsmiljöer, men de har inte människan att tacka för sin existens. Andra modellorganismers förhållande till människan är nyare. Människor distribuerar till exempel den marina modellorganismen Ciona intestinalis – en organism som är av allt större intresse för evolutionsbiologer eftersom den intar en viktig förgreningspunkt i chordaternas evolution – runt i världshaven via fartyg.

I många fall skiljer sig modellorganismerna från sina närmaste släktingar som inte är modellorganismer genom att de har särskilda egenskaper som har underlättat deras domesticering och anpassning till laboratoriemiljön, och med tiden har den här processen accentuerat skillnaderna mellan modellorganismerna och deras vilda släktingar. Vissa modellorganismer, t.ex. C. intestinalis, har dock (ännu) inte anpassats för avel i laboratoriet. Även om detta ger upphov till vissa utmaningar (data som genereras från lokalt insamlade exemplar kan t.ex. skilja sig avsevärt från de data som lagras i gemenskapens databaser), ger det också möjligheter att studera viktiga evolutionära processer, t.ex. anpassning och variation.

Som dessa artiklar lyfter fram har många modellorganismer en livsstil med högkonjunktur: C. elegans och D. melanogaster, till exempel, koloniserar båda ruttnande matkällor i naturen och förökar sig snabbt när det finns mat att tillgå. De har därför snabba livscykler när det finns gott om mat, vilket gör generationstiderna korta, vilket är en idealisk egenskap för att studera ärftliga egenskaper och för att generera försökspopulationer. I det vilda är A. thaliana mycket framgångsrik när det gäller att snabbt reproducera sig i fattiga livsmiljöer när miljöförhållandena är goda. Dess resulterande korta generationstid, i kombination med dess förmåga till självbefruktning och dess lilla kondenserade arvsmassa, gör den till en idealisk växt för forskningsändamål.

Men att selektera för dessa högt gynnade, snabbt cyklande egenskaper har konsekvenser. Det innebär att vissa av våra favoritmodeller tenderar att vara ”ekologiska flyktkonstnärer” som snarare undviker än konfronterar selektionstrycket från rovdjur, miljö och konkurrenter – ett tryck som arter med längre livslängd och långsammare tillväxt måste klara av genom anpassning. Tyvärr har vissa modellorganismers förmåga att undkomma selektionstrycket kraftigt begränsat de egenskaper som kan studeras i dessa system, vilket innebär att ekologer och evolutionsbiologer ofta inte kan studera de egenskaper som de är mest intresserade av. Arabidopsis har till exempel ett fantastiskt enkelt rotsystem, vilket är idealiskt för att avbilda utvecklingsprocesser, men den saknar den strukturella komplexitet som troligen är viktig för växter med en icke-ruderal livsstil. Arabidopsis har dessutom inga associationer med mykorrhizasvampar, en symbiotisk association som är av stor betydelse för de flesta landväxter, och som även har stor betydelse för jordbruket. Och som ett framgångsrikt självgödselmedel är dess blommor också av föga intresse för pollinatörer och följaktligen för de biologer som undersöker dem.