https://frosthead.com

Изчезване или еволюция? Отговорът не винаги е ясен

Една риба, две риби, раци - нова риба?

Свързано съдържание

  • Отидете големи или отидете генерични: как сексуалният избор е като реклама
  • Рядък вълк или обикновен койот? Това не трябва да има значение, но го прави
  • „Локвата“ на Дарвин може да покаже как се появяват нови видове в близки квартали
  • Десет вида, които се развиват поради променящия се климат

Въпреки че може да звучи като сюжет на книга на д-р Сеус, това всъщност се е случило с рибите с тройни риби от езерото Енос на Канада. В продължение на хиляди години два различни вида на тези бодливи сребърни морски същества - известни като бентосните прегради и лимитните върхове, произхождащи от един вид - живееха в спокойно съвместно съществуване. Първите останаха близо до пода, където се хранеха с обитатели на дъното; последните плуваха близо до слънцето, ядейки насекоми на повърхността. Хабитатите и поведението им били толкова различни, че рядко се срещали и никога не се намесвали. И всичко беше добре.

Но тогава се случи нещо странно: Двата вида риби отново станаха едно. Как?

Отговорът е свързан с инвазивни раци, които вероятно са били въведени в екосистемата на езерото от хората. В рамките на три години от пристигането на раците двата вида отново се бяха слели. „Изглежда някой е въвел раците, вероятно като хранителен източник“, казва Сет Рудман, еволюционен биолог в Университета на Британска Колумбия, чийто статия за явлението излезе в Current Biology по-рано тази година. "Раците физически промениха начина, по който гнездят и размножават клечките, което увеличи вероятността от чифтосване" между двата вида, казва той.

Може би си казвате: Изчакайте, така не работи еволюцията. Всъщност може да бъде. Това, което се случи с рибите с дължина на пръста, е пример за „интрогресивно изчезване“, известен иначе като обратна спецификация. Редовната спецификация се случва, когато членовете на един вид са разделени от промени в местообитанието или поведението им. Най-известният пример са перките на Дарвин: С течение на времето момъците на различни, изолирани острови се разминават по големина на човка и други качества, докато не станат отличителни видове. Обратна спецификация е, когато тези отделни видове се съберат отново, докато отново станат един вид.

Но процесът не е толкова прост, колкото звучи. Това, че двамата стават едно, не означава, че това е един и същ вид, с който сте започнали. С недостатъците все още не е ясно дали новият вид е същият като обикновения прародител, от който и двамата са се развили, или нещо съвсем различно. „Дали те са се върнали да бъдат предшестващ вид е спорно“, казва Рудман. „Тяхната екологична роля е леко изместена от по-ранните видове. Наистина е трудно да се каже дали се връщат обратно, но може да следва този път. "

Въпреки че може да звучи контраинтуитивно, еволюцията и изчезването не са взаимно изключващи се. Точно обратното: изчезването е основна част от теорията, която Чарлз Дарвин, дядото на еволюцията, изложи през 1861 г. в своя първоначален произход на видовете . „Толкова дълбоко е нашето невежество и толкова висока презумпция, че се чудим, когато чуем за изчезването на органично същество; и тъй като не виждаме причината, ние измисляме катаклизми, за да унищожим света, или измисляме закони за продължителността на формите на живот! “, пише той. Това е очевидна истина, дори ако изглежда противоречива: същите селективни налягания, които карат някои видове към изчезване, принуждават други да се адаптират и да се развият.

Днес някои изследователи казват, че обратната спецификация може да става все по-често - особено в среда, променяна от хората. Примери за този вид хибридизация изобилстват: Ендемичните сиви патици на Нова Зеландия са застрашени от изчезване не само от загуба на местообитания, но и поради кръстосване с инвазивни видове патица. Клопарите сега представляват повече от 80 процента от популацията на патица на Нова Зеландия и докато продължават да се размножават със сиви патици, последната става все по-близо до изчезване. Тогава има известните галапагоски финки на Дарвин. Три отделни вида фин на остров Флореана са наблюдавани през 1947 г., но оттогава изследователите са открили само два вида и генетичните данни сочат към обратната спецификация.

Както в случая с пречките на езерото Енос, тези примери показват, че човешката дейност води до хибридизация по целия свят - независимо дали сме наясно с това или не.

fig01.gif Лимитният (отгоре) и бентосният (отдолу) отстъп. (Р. Карвет, правителство на Канада)

Защо някои оцеляват, докато други не са решаващ въпрос в епохата на Антропоцена, шестото голямо изчезване на Земята. И това е едно, на което далеч не отговаряме. През последните 15 години ние загубихме много видове, включително хавайското Po'ouli (или чернолист пчелен мед), западноафриканският черен носорог, Scax's Macaw и Madeiran Large White Butterfly. И това са само някои от малкото, за които знаем . Невъзможно е да се измери пълният брой, тъй като учените не са идентифицирали всички видове на Земята, но се смята, че ще загубим 1000 до 10 000 пъти повече от нормалния брой видове до изчезване.

Но е възможно в рамките на потопа от изчезване да има редица видове, които се учат бързо да се адаптират и оцеляват.

Помислете проучване от 2015 г., което последва робота „видове“ в компютърна симулация на еволюцията. След въвеждането на множество случайни мутации в течение на поколения, изследователите симулират събитие на масово изчезване, като убиват 90 процента от вида. След масовото избиване останалите видове се развиха далеч по-бързо и ефективно. Друго проучване разгледа новооткрития вид ихтиозавър (групата включва морски влечуги, живели по времето на динозаврите). Изследователите видяха подобен изблик на видова радиация след пермийското изчезване, включително разнообразен асортимент ихтиозаври. Еволюционният биолог Крис Д. Томас дори е открил, че спецификацията на растенията се ускорява по време на Антропоцена.

Тези проучвания сочат идеята, че човешката дейност, която е причина за това масово изчезване, може също да доведе до бързо развитие. Това не означава, че масовите изчезвания са добри, разбира се - само, че може да има тънка сребърна облицовка към тях. „Ние знаем много малко за това в кратки срокове“, казва Рудман. „Ние не разбираме добре колко поток от гени ще улесни адаптацията и колко ще премахне адаптацията.“

Чрез по-доброто разбиране на този процес може би ще успеем да предотвратим бъдещи изчезвания.

„Представете си огън“, казва Рудман. „Малко генен поток - или хибридизация - е като добавяне на няколко пръчки или един малък лог. Той подхранва адаптацията. Но ако изхвърлите цял дървен материал, това просто ще заглуши огъня. “С други думи, някои хибридизации може да са полезни за предотвратяване на изчезването - както в случая с пантера във Флорида. Големите котки бяха на прага на изчезване, така че учените въведоха пуги от Тексас, за да се размножават с пантерите. Сега популацията на пантера отново е стабилна и генетично здрава. Но с тройспин стик бе прекалено много хибридизация, тъй като и двата първоначални вида са вече изчезнали. Отделните роли, които изиграха в езеровата екосистема, вече не се запълват, което променя езерото.

Разбира се, ако хората са научили каквото и да било да се занимават с естествената среда, това често може да има неблагоприятни последици. Но работата на Рудман за бързата еволюция на някои видове му дава надежда за бъдещето на планетата. „Бих започнал, като кажа, че съм загрижен и вече е документирано, че продължава огромно изчезване“, казва Рудман. „Като каза това, бих казал, че може би съм по-оптимист от вашия среден биолог, защото изучавам колко бързо могат да се развият някои видове.“ И тази еволюция, според него, може просто да спаси някои от изчезване.

Изчезване или еволюция? Отговорът не винаги е ясен