En ny studie har funnet ut at sjansene for at akvatiske pattedyr som spekkhoggere, delfiner og hvaler utvikler seg til å leve på land igjen er nesten ikke-eksisterende. Forskerne fant at tilpasningene som gjorde at disse dyrene kunne leve i vann krysset en evolusjonær terskel som markerer punktet der de ikke lenger kan vende tilbake til livet på land.

For mellom 350 og 400 millioner år siden dukket den første fisken opp fra vannet. Disse virveldyrene hadde lemmer som tillot dem å bevege seg rundt kystområder, og påfølgende generasjoner utviklet seg til tetrapoden, eller firbente, arter vi ser i dag.

Tetrapoder er firbenede virveldyr, som inkluderer amfibier, krypdyr og pattedyr. Mens de fleste pattedyr forble på land, vendte noen (omtrent 250 millioner år siden) tilbake til vannet og tilpasset seg vannlevende liv.

Overgangen til land skjedde bare én gang under evolusjonen, men overgangen til vann har skjedd flere ganger, noe som har fått forskere til å lure på om akvatiske pattedyr kan tilpasse seg livet på jorden, og hvis ikke, hvorfor?

I den nye studien, publisert 12. juli i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B, undersøkte forskere mer enn 5600 arter av pattedyr for å prøve å svare på dette spørsmålet. De fant at overgangen fra land til vann sannsynligvis er «irreversibel.»

Ideen om at evolusjon er irreversibel ble først fremsatt på 1800-tallet av den belgiske paleontologen Louis Dollo. Et prinsipp kjent som Dollos lov sier at når en kompleks egenskap går tapt i en stamtavle over tid, er det usannsynlig at den dukker opp igjen i påfølgende generasjoner.

For å teste denne ideen med pattedyr, delte forskerne tusenvis av arter inn i fire kategorier: helt landlevende arter, de som har noen vanntilpasninger, men som fortsatt er mobile på land, arter med begrenset mobilitet på land, og helt akvatiske pattedyr som hvaler.

Forskere har undersøkt de evolusjonære forholdene mellom arter hvis grener peker mot en felles stamfar. Ved å sammenligne egenskapene til disse artene, laget forskerne modeller som estimerte sannsynligheten for å utvikle spesifikke egenskaper.

«Et av hovedpoengene i arbeidet vårt var å inkludere hele gradienten av tilpasninger fra fullstendig terrestriske til fullstendig akvatiske former og å teste om disse tilpasningene er irreversible,» sa hovedforfatteren av studien. Studien, Bruna Farina, doktorgradsstudent ved universitetet i Fribourg.

Teamet oppdaget at det er en terskel mellom semi-akvatiske og helt akvatiske arter, og at når denne terskelen er krysset, er akvatiske tilpasninger irreversible. Overgangen til et vannmiljø innebar en rekke endringer, inkludert en økning i kroppsmasse for å hjelpe dem med å holde seg varme i kjøligere miljøer og et kjøttetende kosthold for å fremme en raskere metabolisme.

«Vi fant ut at det er mulig å gå fra å leve på land til å leve delvis i vann, men noen tilpasninger til å leve i vann har irreversible konsekvenser,» sa Farina. Derfor er sjansene for at fullt vannlevende dyr som hvaler og delfiner kommer tilbake til land nesten null.