Izumiranje ili evolucija? Odgovor nije uvijek jasan

Jedna riba, dvije ribe, rakovi - nova riba?

Povezani sadržaj

• Go Big or Go generic: Kako seksualno biranje izgleda kao reklama
• Rijedak vuk ili obični kojot? To ne bi trebalo biti važno, ali jest
• Darwinova „lokva“ mogla bi pokazati kako nove vrste nastaju u bliskim četvrtima
• Deset vrsta koje se razvijaju zbog promjenjive klime

Iako bi moglo zvučati kao crtež knjige dr. Seussa, to se zapravo dogodilo trojkama riba kanadskog jezera Enos. Tisućama godina dvije su mirne kobne srebrne morske stvorenja - poznate kao bentoški štapovi i granične stege, obje podrijetlom iz jedne vrste - živjele u mirnom suživotu. Bivši je ostao u blizini poda, gdje su se hranili stanovnicima dna; potonji su plivali blizu sunca, jedući insekte na površini. Njihova su staništa i ponašanja bili toliko različiti da su se rijetko susretali i nikada se nisu mešali. I sve je bilo u redu.

Ali tada se dogodilo nešto neobično: Dvije vrste riba ponovno su postale jedna. Kako?

Odgovor se odnosio na invazivne rakove, koje su ljudi vjerojatno unijeli u jezerski ekosustav. U roku od tri godine od dolaska rakova, dvije su se vrste opet spojile. "Izgleda da je netko možda uveo rakove možda kao izvor hrane", kaže Seth Rudman, evolucijski biolog sa Sveučilišta u Britanskoj Kolumbiji, čiji je rad o fenomenu izašao u Current Biology početkom ove godine. "Rakovi su fizički izmijenili način na koji se gnijezde i uzgajaju, što je povećalo vjerojatnost parenja" između dviju vrsta.

Mogli biste reći sebi: Čekaj, evolucija ne funkcionira. Zapravo, može biti. Ono što se dogodilo s ribama dužine prsta je primjer "introgresivnog izumiranja", inače poznatog kao obrnuta specifikacija. Redovita specifikacija događa se kada su pripadnici jedne vrste podijeljeni promjenama u svom staništu ili ponašanju. Najpoznatiji primjer su Darwinove smokve: Vremenom su se baklje na različitim, izoliranim otocima razlikovale u veličini kljuna i drugim osobinama sve dok nisu postale različite vrste. Obrnuta specifikacija je kada se te različite vrste ponovno okupljaju, dok ponovno ne postaju jedna vrsta.

Ali postupak nije tako jednostavan kao što zvuči. To što dva postaju jedno ne znači da je to ista vrsta s kojom ste započeli. S poteškoćama, još uvijek nije jasno je li nova vrsta ista kao i uobičajeni predak iz koje su obje evoluirale ili nešto potpuno drugo. "Bilo je diskutabilno jesu li se vratili kao vrsta predaka", kaže Rudman. „Njihova ekološka uloga malo je pomaknuta od ranijih vrsta. Zaista je teško reći hoće li ići skroz natrag, ali možda slijedi taj put. "

Iako može zvučati kontratuktivno, evolucija i izumiranje se međusobno ne isključuju. Sasvim suprotno: Izumiranje je bio temeljni dio teorije koju je Charles Darwin, djed evolucije, iznio 1861. godine u svom izvornom Podrijetlu vrsta . „Toliko je duboko naše neznanje i tako visoka naša pretpostavka da se čudimo kad čujemo o izumiranju organskog bića; i kako ne vidimo uzrok izmišljamo kataklizme da bismo uništili svijet, ili izmišljamo zakone o trajanju oblika života! “, napisao je. To je očigledna istina čak i ako se čini kontradiktornom: isti selektivni pritisci koji neke vrste tjeraju na izumiranje prisiljavaju druge na prilagodbu i razvoj.

Danas neki istraživači kažu da je obrnuta specifikacija možda sve češća - posebno u sredinama koje su ljudi promijenili. Primjeri ove vrste hibridizacije obiluju: Endemskim sivim patkama Novog Zelanda prijeti izumiranje ne samo zbog gubitka staništa, već i zbog križanja s invazivnim vrstama patke. Malčići sada čine više od 80 posto populacije patuljastih patki na Novom Zelandu, a dok se oni nastavljaju uzgajati sa sivim patkama, potonji se približava izumiranju. Potom su tu i Darwinovi slavni Galapagoski pršuti. Tri različite vrste finja na otoku Floreana opažene su 1947. godine, ali od tada su istraživači otkrili samo dvije vrste, a genetski dokazi upućuju na obrnutu specifikaciju.

Kao i u slučaju poteškoća s jezera Enos, i ovi primjeri pokazuju da ljudska aktivnost pokreće hibridizaciju širom svijeta - bili mi toga svjesni ili ne.

Zašto neki opstaju, a drugi ne, presudno je pitanje u doba antropocena, šestog velikog izumiranja Zemlje. A to je jedno od čega smo daleko od odgovora. U proteklih 15 godina izgubili smo brojne vrste, uključujući havajski Po'ouli (ili medonosnog meda s crnim licem), zapadnoafrički crni nosorog, Spix-ovu makovu i veliki bijeli leptir Madeiran. A to su samo neki od rijetkih o kojima znamo . Nemoguće je izmjeriti puni broj jer znanstvenici nisu identificirali sve vrste na Zemlji, ali procjenjujemo da će do izumiranja izgubiti 1.000 do 10.000 puta više od normalnog broja vrsta.

No moguće je da bi u toj poplavi izumiranja moglo biti više vrsta koje će se učiti brzo prilagođavati i preživjeti.

Razmotrite studiju iz 2015. koja je pratila „vrste” robota u računalnoj simulaciji evolucije. Nakon uvođenja više slučajnih mutacija tijekom generacija, istraživači su simulirali događaj masovnog izumiranja ubijanjem 90 posto vrsta. Nakon masovnog odstranjenja, preostale su se vrste razvijale mnogo brže i učinkovitije. Drugo istraživanje razmatralo je novootkrivenu vrstu ihtiozaura (u skupini se nalaze morski gmizavci koji su živjeli u vrijeme dinosaura). Istraživači su vidjeli sličnu rafalnu vrstu zračenja nakon permskog izumiranja, uključujući raznovrstan asortiman ihtiozaura. Evolucijski biolog Chris D. Thomas čak je otkrio da se biljna specifikacija ubrzava tijekom antropocena.

Ova istraživanja ukazuju na ideju da bi ljudska aktivnost, koja je pokretala ovo masovno izumiranje, također mogla potaknuti brzu evoluciju. Naravno, ne znači da su masovna izumiranja dobra - samo što bi im mogla biti tanka srebrna obloga. "O tome vrlo malo znamo na kratkim mjerilima", kaže Rudman. "Ne razumijemo koliko će protok gena olakšati prilagodbu i koliko će ukloniti prilagodbu."

Boljim razumijevanjem ovog procesa možda bismo mogli spriječiti i buduća izumiranja.

"Zamislite logorsku vatru", kaže Rudman. „Malo protoka gena - ili hibridizacija - znači dodavanje nekoliko štapića ili jednog malog dnevnika. To potiče prilagodbu. Ali ako bacite čitav tovar drva, to će samo ugasiti vatru. ”Drugim riječima, neka hibridizacija mogla bi biti od pomoći za sprečavanje izumiranja - kao u slučaju floridske pantere. Velike mačke bile su na rubu izumiranja, tako da su znanstvenici uveli kaze iz Teksasa kako bi se uzgajali s panterama. Sada je populacija pantera stabilna i opet genetski zdrava. Ali s trostrukim potezima bilo je previše hibridizacije, jer su obje izvorne vrste izumrle. Odvojene uloge koje su igrale u ekosustavu jezera više se ne popunjavaju, što mijenja jezero.

Naravno, ako su ljudi naučili išta što se odnosi na prirodno okruženje, to često može imati štetne učinke. No, Rudmanov rad na brzom razvoju nekih vrsta daje mu nadu u budućnost planeta. "Započeto bih rekavši da sam zabrinut, a već je dokumentirano da se događa ogromno izumiranje", kaže Rudman. "Rekavši to, rekao bih da sam možda optimističniji od vašeg prosječnog biologa, jer proučavam kako se neke vrste mogu brzo razvijati." A ta bi evolucija, kaže, možda neke spasila od izumiranja.