תוך מינוף הצלב המרוכב של שעורה II (CCII), ניסוי שהחל ב-1929, חוקרים צפו בהסתגלות המהירה של שעורה במחקר ארוך טווח, והדגיש את הישרדותה ואת התפתחותה תחת לחצים סביבתיים מגוונים. הממצאים חושפים הסתגלות משמעותית לאקלים, במיוחד בתזמון הרבייה, אך גם מציינים שהצלחה הסתגלותית זו לא הייתה בקורלציה עם התשואה הגבוהה ביותר בהשוואה לשיטות רבייה מסורתיות. קרדיט: twoday.co.il.com
מחקר ארוך טווח מאז 1929 חשף תובנות משמעותיות לגבי האבולוציה של השעורה, והראה את התאמתה לסביבות שונות ואת ההשפעה המשמעותית של הברירה הטבעית. מחקר זה מדגיש את המגבלות של רבייה אבולוציונית ומדגיש את הצורך בחקירה נוספת כדי לשפר את תפוקת היבול.
תוך שימוש באחד הניסויים הביולוגיים העתיקים בעולם, שהחל בשנת 1929, חוקרים חשפו כיצד שעורה, יבול עיקרי, הושפעה מלחצים חקלאיים וסביבתה הטבעית המתפתחת. ממצאים אלה מדגישים את המשמעות של מחקרים ארוכי טווח בהבנת הדינמיקה של אבולוציה אדפטיבית.
הישרדותם של צמחים תרבותיים לאחר פיזורם על פני סביבות שונות היא דוגמה קלאסית לאבולוציה אדפטיבית מהירה. לדוגמה, שעורה, גידול נאוליתי חשוב, התפשט באופן נרחב לאחר ביות לפני למעלה מ-10,000 שנה כדי להפוך למקור תזונה עיקרי לבני אדם ולבעלי חיים ברחבי אירופה, אסיה וצפון אפריקה במשך כמה אלפי דורות בלבד. התרחבות וטיפוח מהירים כאלה הכניסו את הצמח ללחצים סלקטיביים חזקים, כולל ברירה מלאכותית לתכונות רצויות וברירה טבעית על ידי כך שהוא נאלץ להסתגל לסביבות חדשות ומגוונות.
תובנות גנטיות מניסוי ה-Barley Composite Cross II
למרות שמחקרים קודמים על זני שעורה מוקדמים זיהו חלק מההיסטוריה הגנטית של אוכלוסיית הצמח ומיפו לוקוסים גנטיים שתרמו להתפשטותו, קשה לקבוע את המהירות והדינמיקה הכוללת של תהליכים אלה ללא תצפית ישירה. מינוף אחד מהניסויים האבולוציוניים העתיקים ביותר וארוכי הטווח בעולם, הצלב המרוכב של שעורה II (CCII), ג'ייקוב לנדיס ועמיתיו צפו בתהליך של הסתגלות מקומית של שעורה במשך כמעט מאה שנה. CCII הוא ניסוי גן משותף רב-דורי שהחל בשנת 1929 כדי להתאים אוכלוסייה מגוונת גנטית של 28 זני שעורה לתנאי הסביבה של דייויס, קליפורניה.
למרות שהניסוי התחיל באלפי גנוטיפים לפני עשורים רבים, לנדיס et al. מראים שהברירה הטבעית הפחיתה באופן דרסטי את המגוון הזה, מחסלת כמעט את כל הגנוטיפים המייסדים, מה שהוביל לדומיננטיות של שושלת שיבוט אחת המהווה את רוב האוכלוסייה. השינוי הזה התרחש במהירות, כשהקו המשובט התבסס עד דור 50. לפי הממצאים, שושלת מוצלחת זו מורכבת בעיקר מאללים שמקורם בסביבות דמויות ים תיכוניות, כמו זו של דייוויס. יתרה מכך, המחברים מראים כי גנים הממוקדים על ידי סלקציה מצביעים על תפקיד מרכזי באקלים במהלך ההסתגלות, כולל ברירה חזקה בתזמון הרבייה.
"מצאנו עדויות רבות לכך שההסתגלות המקומית שולטת באבולוציה בניסוי הזה. עם זאת, למרות עליות מוקדמות ומהירות בתפוקה ב-CCII, גישת הגידול האבולוציונית לא הצליחה לעמוד בקצב הרווחים שנצפו משיטות גידול מבוססות אילן יוחסין", כתב לנדיס. et al. "ההבנה מדוע הגנוטיפים התחרותיים ביותר המיוצרים במהלך ההסתגלות המקומית אינם בהכרח התשואה הגבוהה ביותר תהיה עניין רב בעתיד."
