Kustumine või evolutsioon? Vastus pole alati selge

Üks kala, kaks kala, vähid - uus kala?

Seotud sisu

• Minge suureks või minge üldiseks: kuidas seksuaalne valik sarnaneb reklaamimisega
• Harv hunt või harilik koiot? See ei tohiks olla oluline, kuid siiski
• Darwini “Puddle” võiks näidata, kuidas uued liigid tekivad lähedastes kvartalites
• Kümme liiki, mis muutuva kliima tõttu arenevad

Ehkki see võib kõlada nagu dr Seussi raamatu süžee, juhtus see tegelikult Kanada Enose järve kolmekesi jäävate kaladega. Tuhandete aastate jooksul elasid nende säravate hõbedase mereelukate kaks erinevat liiki - tuntud kui põhjaloomulised ja limneetilised varrejäägid, mõlemad põlvnesid ühest liigist - rahulikus kooselus. Endised jäid põranda lähedale, kus nad toitsid põhjaelanikke; viimane ujus päikese lähedal üles, süües pinnal putukaid. Nende elupaigad ja käitumine olid nii erinevad, et nad kohtusid harva ega vahetanud kunagi. Ja kõik oli hästi.

Siis juhtus aga midagi kummalist: need kaks kalaliiki said taas üheks. Kuidas?

Vastus oli seotud invasiivsete jõevähidega, mille inimesed järve ökosüsteemi tõenäoliselt sisse viisid. Kolme aasta jooksul pärast jõevägede saabumist olid kaks liiki taas ühinenud. "Näib, nagu oleks keegi võinud jõevähki toiduallikana tutvustada, " ütleb Briti Columbia ülikooli evolutsioonibioloog Seth Rudman, kelle fenomeni käsitlev raamat ilmus ajakirjas Current Biology selle aasta alguses. "Vähid muutsid füüsiliselt varblaste pesitsemise ja sigimise viisi, mis suurendas paaritumise tõenäosust" kahe liigi vahel, ütles ta.

Võib-olla ütled endale: oota, see pole nii, kuidas evolutsioon töötab. Tegelikult see võib nii olla. Sõrmepikkusega kaladega juhtunu on näide "introgressiivsest väljasuremisest", mida muidu nimetatakse pöördpöördumiseks. Regulaarne eristamine toimub siis, kui ühe liigi liikmed jagunevad elupaiga või käitumise muutuste järgi. Kõige tuntum näide on Darwini otsakud: Aja jooksul erinesid erinevatel isoleeritud saartel nokkad noka suuruse ja muude omaduste poolest, kuni neist said erinevad liigid. Spetsifikatsioon on vastupidine, kui need erinevad liigid taas kokku saavad, kuni neist saavad jälle üks liik.

Kuid protsess pole nii lihtne, kui see kõlab. See, et kaheks saavad üks, ei tähenda, et tegemist on sama liigiga, kellega algust tegite. Kleepsude puhul pole ikka veel selge, kas uus liik on sama, mis ühine esivanem, millest mõlemad arenesid, või midagi täiesti erinevat. "See, kas nad tagasi esivanemate liigiks tagasi on, on vaieldav, " ütleb Rudman. Nende ökoloogiline roll on varasematest liikidest pisut nihkunud. On tõesti raske öelda, kas nad lähevad tagasi, kuid võib-olla järgib seda teed. ”

Ehkki see võib tunduda vastuoluline, ei välista evolutsioon ja väljasuremine üksteist. Vastupidi: väljasuremine oli põhiline osa teooriast, mille evolutsiooni vanaisa Charles Darwin esitas 1861. aastal oma liikide lähtekohas . „Nii sügav on meie teadmatus ja nii kõrge eeldus, et imestame, kui kuuleme orgaanilise olendi väljasuremisest; ja kuna me ei näe põhjust, leiutame maailma hävitamiseks kataklüsmid või leiutame seadused eluvormide kestuse kohta! ”kirjutas ta. See on ilmne tõde, isegi kui see tundub vastuoluline: samad valikulised surved, mis ajavad mõned liigid väljasuremisele, sunnivad teisi kohanema ja arenema.

Tänapäeval väidavad mõned teadlased, et vastupidine eristamine võib muutuda üha tavalisemaks, eriti inimeste muudetud keskkonnas. Sellise hübridiseerumise näiteid on palju: Uus-Meremaa endeemilisi halli parte ähvardab väljasuremine mitte ainult elupaikade kadumise tõttu, vaid ka ristamise tõttu invasiivsete sinikaelpartidega. Sinikad moodustavad nüüd enam kui 80 protsenti Uus-Meremaa rõngastava pardi populatsioonist ja kuna nad jätkavad paljunemist hallide partidega, on viimane väljasuremisele üha lähemal. Siis on veel Darwini kuulsad Galapagose peenrad. Floreana saarel täheldati 1947. aastal kolme eraldiseisvat käbiliiki, kuid sellest ajast peale on teadlased leidnud vaid kaks liiki ja geneetilised tõendid osutavad, et spetsialiseerumine on vastupidine.

Nagu Enose järve puudulike juhtumite puhul, näitavad need näited, et inimtegevus juhib hübridiseerumist kogu maailmas - sõltumata sellest, kas oleme sellest teadlikud või mitte.

Miks mõned ellu jäävad, samas kui teised seda ei tee, on antropotseeni, Maa kuuenda suure väljasuremise ajastul ülioluline küsimus. Ja see on üks, millele me vastame kaugel. Viimase 15 aasta jooksul oleme kaotanud arvukalt liike, sealhulgas Havai Po'ouli (või must-näoga kärgstruktuur), Lääne-Aafrika must ninasarvik, Spixi ara ja Madeirani suur valge liblikas. Ja need on vaid mõned vähestest, millest me teame . Täisarvu on võimatu mõõta, kuna teadlased pole veel kõiki liike Maal tuvastanud, kuid arvatakse, et me kaotame väljasuremiseks hinnanguliselt 1000–10 000-kordse liigi tavaarvu.

Kuid on võimalik, et selle väljasuremise tulva ääres võib olla arvukalt liike, kes õpivad kiiresti kohanema ja ellu jääma.

Mõelge 2015. aasta uuringule, mis järgnes roboti „liikidele” evolutsiooni arvutisimulatsioonis. Pärast põlvkondade jooksul juhuslike mutatsioonide juurutamist simuleerisid teadlased massilise väljasuremise sündmust, tappes 90 protsenti liikidest. Pärast massilist tapmist arenesid ülejäänud liigid palju kiiremini ja tõhusamalt. Veel ühes uuringus vaadeldi äsja avastatud ihtüosauruse liike (rühm koosneb mereroomajatest, kes elasid umbes dinosauruste ajal). Teadlased nägid pärast Permi väljasuremist sarnast liikide kiirguse purset, sealhulgas ihtüosauruste mitmekesist sortimenti. Evolutsioonibioloog Chris D. Thomas on isegi leidnud, et taimede eristamine kiireneb antropotseeni ajal.

Need uuringud osutavad mõttele, et seda massilist väljasuremist soodustav inimtegevus võib samuti kiiret arengut edendada. See ei tähenda muidugi seda, et massiline väljasuremine on hea - lihtsalt see, et neile võiks olla õhuke hõbedane vooder. “Teame sellest lühikese aja jooksul väga vähe, ” sõnab Rudman. "Me ei tea väga hästi, kui palju geenivoog hõlbustab kohanemist ja kui palju eemaldab kohanemise."

Selle protsessi paremaks mõistmiseks aitame meil tulevikus ära hoida ka väljasuremist.

"Kujutage ette lõket, " ütleb Rudman. “Natuke geenivoogu või hübridisatsiooni on nagu mõne pulga või ühe väikese logi lisamine. See soodustab kohanemist. Kuid kui prügi maha visata terve puidu, summutab see tule lihtsalt. ”Teisisõnu võib kustutamise ärahoidmiseks olla abiks mõni hübridiseerimine - näiteks Florida panteri puhul. Suured kassid olid väljasuremise äärel, nii et teadlased tutvustasid pantheritega sigitamiseks Texasest pärit puuma. Nüüd on panterite populatsioon stabiilne ja taas geneetiliselt tervislik. Kolmepiigi kleepuvusega oli aga liiga palju hübridiseerumist, kuna mõlemad algsed liigid on nüüdseks väljasurnud. Eraldi rolle, mida nad järve ökosüsteemis mängisid, enam ei täideta, mis muudab järve.

Muidugi, kui inimesed on looduskeskkonnaga korrastamisest midagi õppinud, võib sellel olla sageli kahjulik mõju. Kuid Rudmani töö mõne liigi kiire evolutsiooniga annab talle lootuse planeedi tulevikuks. "Alustuseks ütleksin, et olen mures ja juba on dokumenteeritud, et toimub tohutu väljasuremine, " räägib Rudman. „Seda öeldes tahaksin öelda, et võib-olla olen ma optimistlikum kui teie keskmine bioloog, kuna uurin, kui kiiresti mõned liigid võivad areneda.” Ja see evolutsioon võib tema sõnul lihtsalt päästa mõned väljasuremisest.