Εξαφάνιση ή εξέλιξη; Η απάντηση δεν είναι πάντοτε καθαρή

Ένα ψάρι, δύο ψάρια, καραβίδες-νέα ψάρια;

σχετικό περιεχόμενο

• Go Big or Go Generic: Πώς η σεξουαλική επιλογή είναι σαν η διαφήμιση
• Σπάνιο λύκο ή κοινό κογιότ; Δεν πρέπει να έχει σημασία, αλλά το κάνει
• Η "Λάμπα" του Δαρβίνου θα μπορούσε να δείξει πώς τα νέα είδη θα περάσουν στα κοντινά τετράγωνα
• Δέκα είδη που εξελίσσονται λόγω του μεταβαλλόμενου κλίματος

Αν και ίσως ακούγεται σαν το plotline ενός βιβλίου Dr. Seuss, αυτό συνέβη στην πραγματικότητα με τα τρισέπανα stickleback ψάρια της λίμνης Enos του Καναδά. Για χιλιάδες χρόνια, δύο ξεχωριστά είδη αυτών των αγκαθωτών ασημικών θαλάσσιων πλασμάτων - γνωστά ως βενθικά sticklebacks και τα limnetic sticklebacks, και τα δύο προέρχονταν από ένα μόνο είδος που ζούσε σε ειρηνική συνύπαρξη. Ο πρώτος έμεινε κοντά στο πάτωμα, όπου τροφοδοτούσε τους κατοίκους του βυθού. οι τελευταίοι κολυμπούν κοντά στον ήλιο, τρώγοντας έντομα στην επιφάνεια. Τα ενδιαιτήματά τους και η συμπεριφορά τους ήταν τόσο διαφορετικά που σπάνια συναντούσαν και ποτέ δεν αλληλοσυντήρησαν. Και όλα ήταν καλά.

Τότε όμως συνέβη κάτι περίεργο: Τα δύο είδη ψαριών ξανά έγιναν ένα. Πως?

Η απάντηση αφορούσε επεμβατική καραβίδα, η οποία πιθανότατα εισήχθη στο οικοσύστημα της λίμνης από τους ανθρώπους. Μέσα σε τρία χρόνια από την άφιξη των καραβίδων, τα δύο είδη είχαν συγχωνευθεί και πάλι. "Φαίνεται ότι κάποιος μπορεί να έχει εισαγάγει την καραβίδα πιθανώς ως πηγή τροφής", λέει ο Seth Rudman, ένας εξελικτικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολούμπια, ο οποίος δημοσίευσε το βιβλίο για το φαινόμενο στην τρέχουσα βιολογία νωρίτερα αυτό το έτος. "Η καραβίδα άλλαξε φυσικά τον τρόπο με τον οποίο οι sticklebacks φωλιάζουν και φυλών, γεγονός που αύξησε την πιθανότητα ζευγαρώματος" μεταξύ των δύο ειδών, λέει.

Μπορεί να λέτε στον εαυτό σας: Περιμένετε, δεν είναι το πώς λειτουργεί η εξέλιξη. Στην πραγματικότητα, μπορεί να είναι. Αυτό που συνέβη με τα ψάρια μήκους δακτύλων είναι ένα παράδειγμα "introgressive εξαφάνισης, " αλλιώς γνωστή ως αντίστροφη spection. Η τακτική συσσώρευση συμβαίνει όταν τα μέλη ενός είδους διαιρούνται με αλλαγές στον οικοτόπο ή τη συμπεριφορά τους. Το πιο γνωστό παράδειγμα είναι τα σπίρτα του Δαρβίνου: Με την πάροδο του χρόνου, οι σινίλλες σε διαφορετικά, απομονωμένα νησιά αποκλίνουν στο μέγεθος των ράμφων και σε άλλες ποιότητες μέχρι να γίνουν ξεχωριστά είδη. Η αντίστροφη συσχέτιση είναι όταν αυτά τα διαφορετικά είδη συναντώνται πάλι, μέχρι να γίνουν ένα είδος για άλλη μια φορά.

Αλλά η διαδικασία δεν είναι τόσο απλή όσο ακούγεται. Ακριβώς επειδή δύο γίνονται ένα, δεν σημαίνει ότι είναι το ίδιο είδος με το οποίο ξεκινήσατε. Με τα sticklebacks, δεν είναι ακόμα σαφές αν το νέο είδος είναι το ίδιο με τον κοινό πρόγονο που και οι δύο εξελίχθηκαν από, ή κάτι εντελώς διαφορετικό. «Είτε επιστρέφονταν στο να είναι ένα πρόγονο είδος είναι αμφισβητήσιμο», λέει ο Rudman. "Ο οικολογικός ρόλος τους μετατοπίζεται ελαφρώς από τα προηγούμενα είδη. Είναι πραγματικά δύσκολο να πούμε αν πηγαίνουν όλος ο τρόπος πίσω, αλλά μπορεί να ακολουθεί αυτό το μονοπάτι. "

Αν και μπορεί να ακούγεται αντιληπτό, η εξέλιξη και η εξαφάνιση δεν αλληλοαποκλείονται. Το αντίθετο: Η εξαφάνιση ήταν ένα θεμελιώδες μέρος της θεωρίας ότι ο Κάρολος Δαρβίνος, ο παππούς της εξέλιξης, βγήκε το 1861 στην πεπρωμένη του προέλευση των ειδών . "Είναι τόσο βαθιά η άγνοιά μας, και τόσο υψηλό το τεκμήριο μας, που θαυμάζουμε όταν ακούμε για την εξαφάνιση ενός οργανικού όντος. και καθώς δεν βλέπουμε την αιτία που επινοούμε κατακλυσμούς για να καταστρέψουμε τον κόσμο ή να εφεύρουμε νόμους σχετικά με τη διάρκεια των μορφών ζωής! »έγραψε. Είναι προφανές αλήθεια ακόμα κι αν φαίνεται αντιφατικό: οι ίδιες επιλεκτικές πιέσεις που οδηγούν ορισμένα είδη στην εξαφάνιση υποχρεώνουν τους άλλους να προσαρμοστούν και να εξελιχθούν.

Σήμερα ορισμένοι ερευνητές λένε ότι η αντίστροφη συσσώρευση μπορεί να γίνει πιο συνηθισμένη - ειδικά σε περιβάλλοντα που έχουν μεταβληθεί από τον άνθρωπο. Παραδείγματα αυτού του είδους υβριδισμού αφθονούν: Οι ενδημικές γκρίζες πάπιες της Νέας Ζηλανδίας απειλούνται με εξαφάνιση όχι μόνο από την απώλεια ενδιαιτημάτων, αλλά και λόγω της διασταυρώσεως με χωροκατακτητικά είδη πάπιας mallard. Οι mallards αντιπροσωπεύουν πλέον περισσότερο από το 80% του πληθυσμού πάπιας της Νέας Ζηλανδίας, και καθώς συνεχίζουν να εκτρέφονται με γκρίζες πάπιες, η τελευταία έρχεται όλο και πιο κοντά στην εξαφάνιση. Στη συνέχεια, υπάρχουν διάσημοι σπόροι Galapagos του Δαρβίνου. Τρία διακεκριμένα είδη φιντσών στη νήσο Φλωράνα παρατηρήθηκαν το 1947, αλλά από τότε οι ερευνητές βρήκαν μόνο δύο είδη και τα γενετικά στοιχεία δείχνουν την αντίστροφη συσσώρευση.

Όπως συμβαίνει με την περίπτωση των sticklebacks της λίμνης Enos, αυτά τα παραδείγματα δείχνουν ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα οδηγεί σε υβριδισμό σε όλο τον κόσμο - είτε το γνωρίζουμε είτε όχι.

Γιατί κάποιοι επιβιώνουν ενώ άλλοι δεν είναι ένα κρίσιμο ζήτημα στην εποχή του Ανθρωπόκεν, την έκτη μεγάλη εξαφάνιση της Γης. Και είναι ένα που είμαστε πολύ μακριά από την απάντηση. Τα τελευταία 15 χρόνια έχουμε χάσει πολλά είδη, όπως το Χαβάη Πουουλί, το μαύρο ρινόκερο της Δυτικής Αφρικής, το Macaw του Spix και το Μεγάλο Λευκό Πεταλούδα του Madeiran. Και αυτά είναι μόνο μερικοί από τους λίγους που γνωρίζουμε . Είναι αδύνατο να μετρήσετε τον πλήρη αριθμό δεδομένου ότι οι επιστήμονες δεν έχουν εντοπίσει όλα τα είδη στη Γη, αλλά εκτιμάται ότι θα χάσουν 1.000 έως 10.000 φορές τον κανονικό αριθμό ειδών προς εξαφάνιση.

Αλλά είναι πιθανό ότι μέσα σε αυτή την πλημμύρα των εξαφανίσεων, μπορεί να υπάρξουν πολλά είδη που μαθαίνουν να προσαρμόζονται γρήγορα και να επιβιώνουν.

Εξετάστε μια μελέτη του 2015 που ακολούθησε το "είδος" ρομπότ σε μια προσομοίωση της εξέλιξης από υπολογιστή. Μετά την εισαγωγή πολλαπλών τυχαίων μεταλλάξεων κατά τη διάρκεια των γενεών, οι ερευνητές μίλησαν για μια εκδήλωση μαζικής εξάλειψης, εξοντώντας το 90% των ειδών. Μετά την μαζική σφαγή, τα υπόλοιπα είδη εξελίχθηκαν πολύ πιο γρήγορα και αποτελεσματικά. Μια άλλη μελέτη εξέτασε ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν είδος ιχθυοσαύρου (η ομάδα περιλαμβάνει θαλάσσια ερπετά που έζησαν γύρω από το χρόνο των δεινοσαύρων). Οι ερευνητές είδαν μια παρόμοια έκρηξη ακτινοβολίας ειδών μετά την εξαφάνιση των Περμιών, συμπεριλαμβανομένης μιας ποικίλης ποικιλίας ιχθυοσωμάτων. Ο εξελικτικός βιολόγος Chris D. Thomas έχει διαπιστώσει ακόμη ότι η συσσώρευση των φυτών επιταχύνεται κατά τη διάρκεια του Anthropocene.

Οι μελέτες αυτές υποδηλώνουν την ιδέα ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα, η οποία οδηγεί αυτή τη μαζική εξαφάνιση, μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ταχεία εξέλιξη. Αυτό δεν σημαίνει ότι η μαζική εξαφάνιση είναι καλή, φυσικά - απλώς ότι μπορεί να υπάρχει μια λεπτή ασημένια επένδυση σε αυτά. «Γνωρίζουμε πολύ λίγα για αυτό σε σύντομες χρονικές κλίμακες», λέει ο Rudman. "Δεν έχουμε μεγάλη διάθεση για το πόσο ροή των γονιδίων θα διευκολύνει την προσαρμογή και πόσο θα εξαλείψει την προσαρμογή".

Με την καλύτερη κατανόηση αυτής της διαδικασίας, θα μπορούσαμε επίσης να αποτρέψουμε μελλοντικές εξαφανίσεις.

"Φανταστείτε μια φωτιά στο στρατόπεδο", λέει ο Ρούντμαν. "Λίγη ροή γονιδίων - ή υβριδισμός - είναι σαν να προσθέτετε μερικά ραβδιά ή ένα μικρό αρχείο καταγραφής. Καλύπτει την προσαρμογή. Αλλά εάν πετάξετε ένα ολόκληρο φορτίο ξύλου, θα πνιγεί μόνο η φωτιά. "Με άλλα λόγια, κάποια υβριδισμός μπορεί να βοηθήσει στην αποφυγή της εξαφάνισης στην περίπτωση του πάνθηρα της Φλόριντα. Οι μεγάλες γάτες ήταν στα πρόθυρα της εξαφάνισης, έτσι οι επιστήμονες εισήγαγαν cougars από το Τέξας για να αναπαραχθούν με τους πάνθηρες. Τώρα ο πληθυσμός του πάνθηρα είναι σταθερός και γενετικά υγιής και πάλι. Αλλά με τα threespine sticklebacks υπήρχε υπερβολικός υβριδισμός, καθώς και τα δύο αρχικά είδη εξαφανίζονται τώρα. Οι ξεχωριστοί ρόλοι που έπαιξαν στο οικοσύστημα της λίμνης δεν γεμίζουν πλέον, γεγονός που αλλάζει τη λίμνη.

Φυσικά, αν οι άνθρωποι έχουν μάθει τίποτα από το τσιγκούρι με το φυσικό περιβάλλον, είναι ότι αυτό μπορεί συχνά να έχει δυσμενείς επιπτώσεις. Αλλά το έργο του Rudman για την ταχεία εξέλιξη ορισμένων ειδών του δίνει ελπίδα για το μέλλον του πλανήτη. "Θα αρχίσαμε λέγοντας ότι ανησυχώ και έχει ήδη τεκμηριωθεί ότι υπάρχει τεράστια εξαφάνιση", λέει ο Rudman. "Τούτου λεχθέντος, θα έλεγα ότι ίσως είμαι πιο αισιόδοξος από τον μέσο βιολόγο σας διότι μελετώ πόσο γρήγορα κάποια είδη μπορούν να εξελιχθούν." Και η εξέλιξη αυτή, λέει, θα μπορούσε απλώς να σώσει κάποια από την εξαφάνιση.