الإنقاذ التطوري: ما هو وكيف يؤثر في الحفاظ على الأنواع

يؤثر تغير المناخ والأنثروبيا على النظم البيئية ، وبالتالي ، يقدر الخبراء أن 150 إلى 200 نوع من الكائنات الحية تنقرض كل 24 ساعة. الموائل لا تمر بأفضل لحظاتها أيضًا ، حيث يُقدر أيضًا أن إجمالي 13.7 مليون هكتار من الغابات سنويًا في جميع أنحاء العالم ، أي ما يعادل المساحة التي تشغلها اليونان.

كل هذه البيانات تظهر لنا حقيقة يصعب التعرف عليها: الأرض تقترب من نقطة اللاعودة. هل ستكون الطبيعة قادرة على مواكبة التغييرات التي أدخلها البشر؟ هل تمتلك الكائنات الحية استراتيجيات تطورية كافية للتعامل مع المعدل المذهل للاختلاف البيئي؟ هذا السؤال والعديد من الآخرين يحاولون الإجابة عليها نظرية الإنقاذ التطوري. نوضحها لك أدناه.

• مقالات لها صلة: "نظرية التطور البيولوجي: ما هي وماذا تفسر"

ما هي نظرية الإنقاذ التطوري؟

إن الإنسان في سادس انقراض جماعي (انقراض الهولوسين) ، حيث أن معدل انقراض الأنواع اليوم هو 100 إلى 1000 مرة من المتوسط ​​الطبيعي في التطور. لسوء الحظ ، تم دعم هذه البيانات بأدلة علمية في مناسبات متعددة.

وفقًا للاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة (IUCN) أكثر من 32000 نوع من الكائنات الحية في خطر، أي: واحد من ثمانية أنواع من الطيور ، وواحد من كل أربعة ثدييات ، ونصف البرمائيات تقريبًا ، و 70٪ من النباتات. باختصار ، 27٪ من جميع الأنواع التي تم تقييمها من قبل البشر تقع في فئة معينة من التهديد.

يثير هذا السؤال التالي لأخصائيي الحفظ: هل لدى الكائنات الحية أدوات لمواجهة التهديد المتزايد الذي يمثله عمل الإنسان؟ كيف نجت بعض الأنواع من أحداث الانقراض الأخرى؟ تحاول نظرية الإنقاذ التطوري تغطية هذه الإجابات جزئيًا ، على الورق على الأقل.

الأساس النظري لنظرية الإنقاذ التطوري

في مواجهة تغير المناخ ، سكان الكائنات الحية لديهم ثلاث أدوات للبقاء على قيد الحياة بمرور الوقت:

• اللدونة المظهرية: تشير إلى الخصائص الجينية للفرد للتكيف مع التغيرات البيئية. أكواد التركيب الوراثي لأكثر من نمط ظاهري.
• التشتت: أي حركة سكانية لديها القدرة على أن تؤدي إلى تدفق الجينات بين أفراد النوع.
• التطور التكيفي: انتواع سريع لنوع واحد أو أكثر لملء العديد من المنافذ البيئية الجديدة.

على الرغم من أن ظاهرة التشتت على المدى القصير قد تكون هي الحل ، المساحة المادية محدودة والأراضي الجديدة المستكشفة عادة ما تكون محتلة بالفعل من قبل كائنات حية أخرى. لهذا السبب ، فإن استمرار الأنواع في بيئة متغيرة يعتمد إلى حد كبير على قدرتها على ذلك تتطور بشكل تكيفي ، أي التخصص في المتغيرات البيئية الجديدة من قبل يختفي.

تستند نظرية الإنقاذ التطوري على هذه النقطة الأخيرة. بعبارة أخرى، يقترح أن الكائنات الحية يمكن أن تتعافى من الضغوط البيئية من خلال التعديل الوراثي المفيدبدلاً من وضع كل "آمالهم" على تدفق الجينات أو هجرة الأفراد أو التشتت.

يقترح "التطور النموذجي" أن الكائنات الحية تتطور ببطء ، لكننا لم نعد في وضع نموذجي. وبالتالي ، يتم استكشاف مفهوم جديد لـ "التطور المعاصر" ، أو ما هو نفسه ، أن الكائنات الحية يمكن أن تتطور بسرعة أكبر في وقت قصير للبقاء على قيد الحياة في البيئة على الرغم من التغيرات السريعة التي تحدث فيه.

• قد تكون مهتمًا بـ: "الانتواع: ما هو وكيف يتطور في التطور البيولوجي"

العوامل التي يجب مراعاتها

تلعب عدة عوامل دورًا رئيسيًا في نظرية الإنقاذ التطوري. نقدمها لك بإيجاز في السطور التالية.

1. عوامل ديموغرافية

تنص الافتراضات النظرية على أن حجم السكان الذين تم تقييمهم هو عامل أساسي لمعرفة ما إذا كان الإنقاذ التطوري يمكن أن يحدث أم لا. في السكان هناك قيمة تسمى "الحد الأدنى من السكان الصالحين" (MVP) ، وهو الحد الأدنى الذي يسمح للأنواع بالبقاء على قيد الحياة في الطبيعة. عندما تكون الأصناف أقل من هذه القيمة ، يصبح الانقراض أكثر معقولية بسبب العمليات العشوائية أو العشوائية ، مثل الانجراف الجيني.

وبالتالي ، كلما كان عدد السكان أقل من MVP ، قلت احتمالية الإنقاذ التطوري. علاوة على ذلك ، كلما انخفض عدد السكان بشكل أسرع ، كلما قلت صلاحية هذه النظرية: يجب أن يُمنح النوع "وقتًا" لتوليد تكيف قابل للتطبيق قبل استحضاره للانقراض.

2. عوامل وراثية

إن التباين الجيني لأحد الأنواع ، ومعدل الطفرات التي يقدمها ، ومؤشر التشتت الخاص به هي أيضًا مفاتيح لظاهرة الإنقاذ التطورية التي تحدث فيه.

بطبيعة الحال، كلما زاد التباين الجيني للسكان ، زادت احتمالية الإنقاذ، لأن الانتقاء الطبيعي يمكن أن يعمل على عدد أكبر من السمات. هذا سيفضل الأكثر ملاءمة لتلك اللحظة ، ومن الناحية المثالية ، سيختفي الأقل استعدادًا وسيتأرجح السكان إلى التغيير الأكثر فعالية: التطور التكيفي سيحدث.

يجب أن يعزز معدل الطفرات أيضًا عمليات الإنقاذ التطوري ، لأن الطفرات غير الضارة أو المفيدة هي طريقة أخرى لاكتساب التباين الجيني في الأنواع. لسوء الحظ ، عادة ما تكون هذه الظاهرة بطيئة جدًا في الحيوانات.

3. عوامل خارجية

بوضوح، يعتمد احتمال الإنقاذ التطوري الناجح أيضًا على البيئة. إذا كان معدل التغيير في البيئة أسرع من معدل دوران الأجيال في السكان ، فإن الأمور تصبح معقدة للغاية. بالطريقة نفسها ، تلعب التفاعلات مع الكائنات الحية الأخرى دورًا أساسيًا: كلاهما يمكن أن تزيد المسابقات الداخلية والمتعددة أو تقلل من فرص الإنقاذ تطوري.

نهج عملي

لقد أخبرناك حتى الآن ببعض النظريات ، ولكن من الناحية المثالية ، يجب أن تستند أي افتراضات ، على الأقل جزئيًا ، إلى الملاحظات العملية. لسوء الحظ ، فإن إثبات نظرية الإنقاذ التطوري أمر معقد للغاية ، بل وأكثر من ذلك عندما نأخذ ذلك في الاعتبار الاختبارات الجينية ومتابعة السكان مطلوبة والتي يجب الحفاظ عليها لعقود.

ومن الأمثلة الواضحة جدًا (على الرغم من عدم صلاحيتها تمامًا بسبب طبيعتها البشرية) مقاومة المضادات الحيوية من قبل مجموعات مختلفة من البكتيريا. تتحور البكتيريا بمعدل أسرع بكثير مما كان متوقعًا من الناحية التطورية ، حيث تختار الأدوية عن غير قصد الأفراد الأكثر مقاومة وقابلية للحياة على أساس مستمر. يحدث الشيء نفسه مع بعض أنواع الحشرات وتطبيق المبيدات الحشرية على المحاصيل.

يمكن أن تكون حالة الأرانب مثالية أخرى ، لأن الورم المخاطي الفيروسي قلل من أعدادها في بعض مناطق أوروبا وأستراليا بنسبة تصل إلى 99٪ خلال القرن العشرين.. وقد أدى ذلك إلى اختيار ، على المدى الطويل ، الأفراد الذين لديهم طفرات مقاومة للعدوى (تم تحديد ما يصل إلى 3 اختلافات جينية فعالة). هذه الحقيقة حالت ، على الأقل جزئيًا ، دون الاختفاء التام للأنواع ، لأن الأنواع المقاومة للمناعة هي التي لديها ذرية وتدوم بمرور الوقت.

القضايا التي لم تحل

على الرغم من أن البيانات التي تم الكشف عنها سابقًا تبدو واعدة ، يجب أن نؤكد ذلك ، لكل حالة اللافت للنظر ، أن هناك العديد من الأنواع الأخرى التي اختفت فيها الأنواع بسبب الفيروسات والأوبئة بدون طاقة لا تفعل شيئا. هذا مثال على فطريات chytrid في البرمائيات ، والتي تسببت في انخفاض 500 نوع من البرمائيات والانقراض التام لما يقرب من 100 منها في 50 عامًا فقط. بالطبع ، لا نتعامل بأي حال من الأحوال مع آلية تكيف خارقة.

قضية أخرى يجب حلها هي التمييز الفعلي بين الإنقاذ التطوري ومعدلات التكيف الطبيعية. يعتبر التفريق بين المصطلحين أمرًا معقدًا على الأقل ، نظرًا لأن الكثير من الأدلة التجريبية مطلوبة والعوامل التي يجب أخذها في الاعتبار لكل نوع يتم تحليله.

ملخص

ربما تبدو هذه المصطلحات محيرة للقارئ بعض الشيء ، ولكن إذا أردنا أن تكون لديك فكرة من قبل النهاية ، هذا ما يلي: الإنقاذ التطوري ليس فعلًا يقوم به الإنسان ولا مقياسًا لـ الحفظ ، ولكن وضع افتراضي يمكن للكائنات الحية أن تتعامل فيه مع الضغوط البيئية بفضل التطور التكيفي السريع.

إن وضع هذا المفهوم على المحك تجريبيًا يمثل تعقيدًا لوجستيًا عملاقًا ، منذ ذلك الحين يتطلب مراقبة طويلة المدى للسكان ، والتحليل الجيني والعديد من الأمور الأخرى حدود. على أي حال ، لا يمكننا أن نثق في أن الطبيعة نفسها ستصلح الكارثة التي خلقناها: إذا كان بإمكان أي شخص عكس هذا الوضع ، جزئيًا على الأقل ، فهو الإنسان.

المراجع الببليوجرافية:

• بيانات عن الانقراضات: الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة (IUCN).
• كارلسون ، س. م ، كننغهام ، سي. J.، & Westley، P. ل. (2014). الإنقاذ التطوري في عالم متغير. الاتجاهات في علم البيئة والتطور ، 29 (9) ، 521-530.
• بيل ، ج. ، وغونزاليس ، أ. (2009). يمكن أن يمنع الإنقاذ التطوري الانقراض بعد التغيير البيئي. رسائل علم البيئة ، 12 (9) ، 942-948.
• بيل ، ج. (2017). الإنقاذ التطوري. المراجعة السنوية للإيكولوجيا والتطور والنظاميات ، 48 ، 605-627.
• بيل ، ج. (2013). الإنقاذ التطوري وحدود التكيف. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية ، 368 (1610) ، 20120080.