https://frosthead.com

Izumrtje ali evolucija? Odgovor ni vedno jasen

Ena riba, dve ribi, raki - nova riba?

Sorodne vsebine

  • Pojdi veliko ali pojdi generično: Kako je oglaševanje seksualno kot izbira
  • Redki volk ali navaden kojot? Ne bi smelo biti pomembno, vendar pa je
  • Darwinova »luža« bi lahko pokazala, kako nastajajo nove vrste v bližnjih četrtinah
  • Deset vrst, ki se razvijajo zaradi spreminjajočega se podnebja

Čeprav se morda sliši kot zaplet knjige dr. Seussa, se je to dejansko zgodilo s trojezičnimi ribicami kanadskega jezera Enos. Tisoč let sta dve mirni srebrni morski bitji - znani kot bentoški kovčki in limnetne palice, ki izvirajo iz ene same vrste - živeli v mirnem sožitju. Prva sta ostala blizu tal, kjer so se prehranjevali s stanovalci spodaj; slednji so plavali v bližini sonca in na površju jedli žuželke. Njihovi habitati in vedenja so bili tako različni, da so se le redko srečevali in se nikoli niso posegali. In vse je bilo dobro.

Toda takrat se je zgodilo nekaj nenavadnega: obe vrsti rib sta znova postali eno. Kako?

Odgovor se je nanašal na invazivne rake, ki jih je človek verjetno vnesel v jezerski ekosistem. V treh letih po prihodu rakov sta se obe vrsti spet združili. "Zdi se, kot da je morda nekdo predstavil rake morda kot vir hrane, " pravi Seth Rudman, evolucijski biolog z univerze v Britanski Kolumbiji, čigar prispevek o pojavu je izšel v trenutni biologiji v začetku tega leta. "Raki so fizično spremenili način, kako gnezdijo in razmnožujejo, kar je povečalo verjetnost parjenja" med obema vrstama.

Lahko bi si rekli: Počakaj, evolucija ne deluje tako. Pravzaprav je lahko. Kar se je zgodilo z ribami dolžine prstov, je primer "introgresivnega izumrtja", sicer imenovanega obratno specifikacija. Redno določanje se zgodi, kadar se pripadniki ene vrste delijo s spremembami v njihovem habitatu ali obnašanju. Najbolj znan primer so Darwinove plaze: Sčasoma so se korenine na različnih osamljenih otokih razhajale po velikosti kljuna in drugih lastnostih, dokler niso postale ločene vrste. Obratna specifikacija je, ko se te ločene vrste ponovno združijo, dokler spet ne postanejo ena vrsta.

Toda postopek ni tako preprost, kot se sliši. Ker dva postaneta eno, še ne pomeni, da gre za isto vrsto, s katero ste začeli. Z odbitki še vedno ni jasno, ali je nova vrsta enaka skupnemu predniku, iz katere sta se razvila, ali nekaj povsem drugega. "O tem, ali so se vrnili v vrsto prednikov, je sporno, " pravi Rudman. »Njihova ekološka vloga se nekoliko preusmeri od prejšnjih vrst. Res je težko reči, ali gredo vse nazaj, toda morda gre po tej poti. "

Čeprav se morda sliši kontratuktivno, evolucija in izumrtje se med seboj ne izključujeta. Ravno nasprotno: izumrtje je bilo temeljni del teorije, ki jo je Charles Darwin, dedek evolucije, predstavil leta 1861 v svojem prvotnem izvoru vrst . "Tako globoka je naša nevednost in tako visoka domneva, da se čudimo, ko slišimo o izumrtju organskega bitja; in ker ne vidimo vzroka, da si izmislimo kataklizme, da bi uničili svet ali izumili zakone o trajanju oblik življenja! "je zapisal. To je očitna resnica, tudi če se zdi kontradiktorna: isti selektivni pritiski, zaradi katerih nekatere vrste izumirajo, prisilijo druge, da se prilagajajo in razvijajo.

Danes nekateri raziskovalci trdijo, da je obratna specifikacija vse pogostejša, zlasti v okoljih, ki jih spreminjajo ljudje. Primerov tovrstne hibridizacije je veliko: Endemskim sivim racam na Novi Zelandiji grozi izumrtje ne le zaradi izgube habitata, ampak tudi zaradi križanja z invazivnimi vrstami račjih rac. Prašiči zdaj predstavljajo več kot 80 odstotkov populacije na novozelandske rabe, in ko se še naprej gojijo s sivimi racami, se slednje vedno bližje izumrtju. Potem so tu še Darwinove znamenite Galapagosove korenine. Leta 1947 so opazili tri različne vrste plavuti na otoku Floreana, vendar so od takrat raziskovalci našli le dve vrsti, genetski dokazi pa kažejo na obratno specifikacijo.

Tako kot v primeru odpravljanja jezera Enos tudi ti primeri kažejo, da človeška dejavnost poganja hibridizacijo po vsem svetu - ali se tega zavedamo ali ne.

fig01.gif Limnetna (zgornja) in bentozna (spodnja) navezava. (R. Carveth, vlada Kanade)

Zakaj nekateri preživijo, drugi pa ne, je ključno vprašanje v dobi antropocena, šestega velikega izumrtja na Zemlji. In to je daleč od odgovora. V zadnjih 15 letih smo izgubili številne vrste, vključno s havajskim Po'oulijem (ali črnim luskom), zahodnoafriškim črnim nosorogom, Spixovim makom in velikim belim metuljem Madeirana. In to je le nekaj redkih, o katerih vemo . Nemogoče je izmeriti celotno število, ker znanstveniki niso identificirali vseh vrst na Zemlji, vendar naj bi po ocenah izgubili od 1.000 do 10.000 več kot normalno število vrst do izumrtja.

Mogoče pa je, da bi se lahko v tej poplavi izumrl več vrst, ki bi se učile hitro prilagajati in preživeti.

Razmislite o študiji iz leta 2015, ki je sledila »vrsti« robota v računalniški simulaciji evolucije. Potem ko so skozi generacije uvedli več naključnih mutacij, so raziskovalci simulirali množično izumrtje in ubili 90 odstotkov vrst. Po masovnem odstranjevanju so se preostale vrste razvile veliko hitreje in učinkoviteje. Druga študija je obravnavala novo odkrito vrsto ihtiozavrov (v skupini so morski plazilci, ki so živeli v času dinozavrov). Raziskovalci so po permanskem izumrtju videli podoben razpok sevalnosti vrst, vključno s pestro ponudbo ihtiozavrov. Evolucijski biolog Chris D. Thomas je celo ugotovil, da se specifikacija rastlin med antropocenom pospešuje.

Te študije kažejo na idejo, da lahko človeška dejavnost, ki vodi v to množično izumrtje, prav tako poganja hiter razvoj. Seveda ne gre reči, da so množična izumrtja seveda dobra - samo, da bi jim lahko bila tanka srebrna obloga. "Na kratko vemo o tem zelo malo, " pravi Rudman. "Ne razumemo, koliko genskega toka bo olajšal prilagajanje in koliko odstranjevanja."

Z boljšim razumevanjem tega procesa bi lahko tudi preprečili prihodnja izumrtja.

"Zamislite si ogenj, " pravi Rudman. „Nekaj ​​malega pretoka genov - ali hibridizacije - je kot dodajanje nekaj palic ali enega majhnega dnevnika. To spodbuja prilagajanje. Če pa boste odložili celoten les, bo ogenj samo razgnal. "Z drugimi besedami, morda bi bilo koristno nekaj hibridizacije za preprečevanje izumrtja - kot v primeru floridskega panterja. Velike mačke so bile na robu izumrtja, zato so znanstveniki iz Teksasa uvedli kumarje, da bi se pasli s panterji. Zdaj je populacija panterja spet stabilna in genetsko zdrava. Toda s trojčkami je bilo preveč hibridizacije, saj sta obe prvotni vrsti izumrli. Ločenih vlog, ki so jih igrali v jezerskem ekosistemu, se ne zapolnjuje več, kar spreminja jezero.

Seveda, če so se ljudje naučili česar koli, ko se ukvarjamo z naravnim okoljem, je to pogosto lahko škodljivo. Toda Rudmanovo delo o hitrem razvoju nekaterih vrst mu daje upanje za prihodnost planeta. "Najprej bi rekel, da sem zaskrbljen, in že je bilo dokumentirano, da se dogaja ogromno izumrtje, " pravi Rudman. "Če to rečem, bi rekel, da sem morda bolj optimističen od vašega povprečnega biologa, ker preučujem, kako hitro se nekatere vrste lahko razvijejo." In ta razvoj bi, kot pravi, morda le nekatere rešil pred izumrtjem.

Izumrtje ali evolucija? Odgovor ni vedno jasen