Еволюционно спасяване: какво представлява и как влияе върху запазването на видовете

Изменението на климата и антропизацията оказват влияние върху екосистемите и следователно експертите изчисляват, че 150 до 200 вида живи същества изчезват на всеки 24 часа. Местообитанията също не преживяват най-добрия си момент, тъй като също се изчислява, че общо 13,7 милиона хектара гори годишно в световен мащаб, което се равнява на площта, заета от Гърция.

Всички тези данни ни показват реалност, която е трудна за разпознаване: Земята се доближава до точка, от която няма връщане. Ще успее ли природата да се справи с промените, въведени от хората? Имат ли живите същества достатъчно еволюционни стратегии, за да се справят с главозамайващата скорост на изменение на околната среда? Този въпрос и много други се опитват да отговорят от еволюционна спасителна теория. Обясняваме ви го по-долу.

• Свързана статия: „Теорията на биологичната еволюция: какво представлява и какво обяснява“

Каква е теорията за еволюционното спасяване?

Човекът е в шестото масово изчезване (холоценско изчезване), тъй като скоростта на изчезване на видовете днес е 100 до 1000 пъти над естествената средна стойност в еволюцията. За съжаление, тези данни са били подкрепени с научни доказателства многократно.

Според Международния съюз за опазване на природата (IUCN) повече от 32 000 таксона живи същества са в опасност, тоест: един на всеки осем вида птици, един на всеки четири бозайници, почти половината от земноводните и 70% от растенията. В обобщение, 27% от всички видове, оценени от хората, са в някаква категория на заплаха.

Това повдига следния въпрос пред специалистите по консервация: Имат ли живите същества инструменти, за да се изправят пред нарастващата заплаха, която е човешкото действие? Как някои видове са оцелели при други събития на изчезване? Теорията за еволюционното спасяване се опитва частично да покрие тези отговори, поне на хартия.

Теоретична основа на теорията за еволюционното спасяване

Пред лицето на изменението на климата, популациите от живи същества имат три инструмента за оцеляване във времето:

• Фенотипна пластичност: отнася се до генетичните свойства на индивида да се адаптира към промените в околната среда. Генотипът кодира повече от един фенотип.
• Разпръскване: Всяко движение на населението, което има потенциал да доведе до поток от гени между индивиди от даден вид.
• Адаптивна еволюция: бързо видообразуване на един или повече видове за запълване на много нови екологични ниши.

Въпреки че в краткосрочен план дисперсионните явления могат да бъдат решението, физическото пространство е ограничено и новите изследвани територии обикновено вече са заети от други живи същества. Поради тази причина устойчивостта на видовете в променяща се среда до голяма степен зависи от способността им да адаптивно се развиват, т.е. специализират в нови варианти на околната среда преди изчезва.

Теорията за еволюционното спасяване се основава на тази последна точка. С други думи, предполага, че живите същества могат да се възстановят от стреса на околната среда чрез изгодна генетична модификация, вместо да възлагат всичките си „надежди“ на генния поток, миграцията на индивиди или разпръскването.

„Типичната еволюция“ предполага, че живите същества се развиват бавно, но ние вече не сме в типична ситуация. По този начин се изследва нова концепция за „съвременна еволюция“, или което е същото, че живите същества могат да се развиват по-бързо за кратко време, за да оцелеят в околната среда въпреки бързите промени, които настъпват в него.

• Може да се интересувате от: „Видообразуване: какво е и как се развива в биологичната еволюция“

Фактори, които трябва да се вземат предвид

Няколко фактора играят ключова роля в теорията за еволюционното спасяване. Представяме ви ги накратко в следващите редове.

1. демографски фактори

Теоретичните постулации постановяват, че размерът на оценяваната популация е съществен фактор, за да се знае дали еволюционното спасяване може да се осъществи или не. в популациите има стойност, наречена „минимална жизнеспособна популация“ (MVP), долната граница, която позволява на даден вид да оцелее в природата. Когато таксоните са под тази стойност, изчезването става много по-правдоподобно поради стохастични или произволни процеси, като например генетичен дрейф.

Следователно, колкото по-дълго една популация е под MVP, толкова по-малка е вероятността за еволюционно спасяване. Освен това, колкото по-бързо намалява населението, толкова повече намалява жизнеспособността на тази теория: на вида трябва да се даде „време“, за да генерира жизнеспособна адаптация, преди да бъде предизвикан до изчезване.

2. Генетични фактори

Генетичната променливост на даден вид, скоростта на мутациите, които представя, и неговият индекс на разпръскване също са ключови за възникването на еволюционен спасителен феномен в него.

Естествено, колкото по-голяма е генетичната променливост на популацията, толкова по-вероятно ще бъде спасяването, тъй като естественият подбор може да действа върху по-голям брой черти. Това ще благоприятства най-подходящите за този момент и в идеалния случай най-малко подготвените ще изчезнат и населението ще се колебае към най-ефективната промяна: ще се извърши адаптивна еволюция.

Степента на мутация трябва също така да насърчава еволюционните спасявания, тъй като невредоносните или полезните мутации са друг начин за придобиване на генетична променливост на видовете. За съжаление, при животните това явление обикновено е доста бавно.

3. външни фактори

ясно, вероятността за успешно еволюционно спасяване също зависи от средата. Ако скоростта на промяна в околната среда е по-бърза от скоростта на смяна на поколенията в населението, нещата стават изключително сложни. По същия начин взаимодействията с други живи същества играят съществена роля: както вътрешно- и междуспецифичните състезания могат да увеличат или намалят шансовете за спасение еволюционен.

Практичен подход

Досега ви казахме част от теорията, но в идеалния случай всяка постулация трябва да се основава, поне отчасти, на практически наблюдения. За съжаление, доказването на теорията за еволюционното спасяване е изключително сложно, още повече, когато вземем предвид, че необходими са генетични тестове и проследяване на населението, които трябва да се поддържат в продължение на десетилетия.

Много ясен пример (макар и не напълно валиден поради антропния си характер) е резистентността към антибиотици от различни групи бактерии. Бактериите мутират с много по-бърза скорост от еволюционно очакваното, тъй като лекарствата непреднамерено избират постоянно най-устойчивите и жизнеспособни индивиди. Същото се случва с някои видове насекоми и прилагането на инсектициди върху културите.

Друг идеален случай може да бъде този със зайци, тъй като вирусната миксоматоза е намалила популациите им в някои райони на Европа и Австралия с до 99% през 20-ти век.. Това доведе до селекцията, в дългосрочен план, на тези индивиди с мутации, устойчиви на инфекция (до 3 ефективни генетични вариации са идентифицирани). Този факт е предотвратил, поне отчасти, пълното изчезване на вида, тъй като имунорезистентните са тези, които имат потомство и продължават във времето.

неразрешени въпроси

Въпреки че изложените по-рано данни изглеждат обещаващи, трябва да подчертаем това за всеки отделен случай поразително, има много други, в които видовете са изчезнали поради вируси и пандемии без захранване Не правете нищо. Това е примерът с хитридната гъба при земноводните, която е причинила упадъка на 500 вида земноводни и пълното изчезване на почти 100 от тях само за 50 години. Разбира се, в никакъв случай нямаме работа с чудодеен адаптивен механизъм.

Друг проблем за разрешаване е действителната разлика между еволюционното спасяване и нормалните нива на адаптация. Разграничаването на двата термина е най-малко сложно, тъй като са необходими много емпирични доказателства и фактори, които трябва да се вземат предвид за всеки анализиран вид.

Резюме

Може би тези термини може да звучат малко объркващо за читателя, но ако искаме да имате представа преди накрая, това е следното: еволюционното спасяване не е действие, извършено от човешкото същество, нито мярка за опазване, но хипотетична ситуация, в която живите същества могат да се справят с натиска на околната среда благодарение на бързата адаптивна еволюция.

Поставянето на тази концепция на тест емпирично представлява титанична логистична сложност, тъй като изисква много дългосрочно наблюдение на популацията, генетичен анализ и много други параметри. Във всеки случай не можем да вярваме, че самата природа ще поправи бедствието, което сме създали: ако някой може да обърне тази ситуация, поне отчасти, това е човекът.

Библиографски справки:

• Данни за изчезване: Международен съюз за опазване на природата (IUCN).
• Карлсън, С. М., Кънингам, К. Дж. и Уестли, П. ДА СЕ. (2014). Еволюционно спасяване в един променящ се свят. Тенденции в екологията и еволюцията, 29 (9), 521-530.
• Бел, Г. и Гонзалес, А. (2009). Еволюционното спасяване може да предотврати изчезване след промяна на околната среда. Екологични писма, 12 (9), 942-948.
• Бел, Г. (2017). Еволюционно спасяване. Годишен преглед на екологията, еволюцията и систематиката, 48, 605-627.
• Бел, Г. (2013). Еволюционно спасяване и границите на адаптацията. Философски трудове на Кралското общество B: Биологични науки, 368 (1610), 20120080.