Evolutionær redning: hvad det er, og hvordan det påvirker bevarelsen af ​​arter

Klimaændringer og antropisering påvirker økosystemerne, og derfor anslår eksperter, at 150 til 200 arter af levende væsener uddør hver 24. time. Naturtyperne gennemgår heller ikke deres bedste øjeblik, da det også vurderes, at i alt 13,7 millioner hektar skov om året på verdensplan, hvilket svarer til det areal besat af Grækenland.

Alle disse data viser os en virkelighed, som er svær at genkende: Jorden nærmer sig et point of no return. Vil naturen være i stand til at følge med de forandringer, som mennesker har indført? Har levende væsener nok evolutionære strategier til at klare den svimlende hastighed af miljøvariationer? Dette spørgsmål og mange andre forsøger at blive besvaret af evolutionær redningsteori. Vi forklarer det for dig nedenfor.

• Relateret artikel: "Teorien om biologisk evolution: hvad det er, og hvad det forklarer"

Hvad er teorien om evolutionær redning?

Mennesket er i den sjette masseudryddelse (Holocæn udryddelse), da arternes udryddelseshastighed i dag er 100 til 1.000 gange det naturlige gennemsnit i evolutionen. Desværre er disse data blevet sikkerhedskopieret med videnskabelig dokumentation ved flere lejligheder.

Ifølge International Union for Conservation of Nature (IUCN) mere end 32.000 taxa af levende væsener er i fare, det vil sige: hver ottende fugleart, hver fjerde pattedyr, næsten halvdelen af ​​padderne og 70 % af planterne. Sammenfattende er 27 % af alle arter vurderet af mennesker i en eller anden trusselskategori.

Dette rejser følgende spørgsmål for fagfolk inden for bevaring: Har levende væsener værktøjer til at imødegå den voksende trussel, der er menneskelig handling? Hvordan har nogle arter overlevet andre udryddelsesbegivenheder? Evolutionær redningsteori forsøger delvist at dække disse svar, i det mindste på papiret.

Teoretisk grundlag for teorien om evolutionær redning

I lyset af klimaændringerne, populationer af levende væsener har tre værktøjer til at overleve over tid:

• Fænotypisk plasticitet: refererer til individets genetiske egenskaber for at tilpasse sig miljøændringer. Genotypen koder for mere end én fænotype.
• Spredning: Enhver befolkningsbevægelse, der har potentiale til at føre til genflow mellem individer af en art.
• Adaptiv evolution: hurtig artsdannelse af en eller flere arter for at udfylde mange nye økologiske nicher.

Selvom spredningsfænomener på kort sigt kan være løsningen, det fysiske rum er begrænset, og de nye områder, der udforskes, er normalt allerede besat af andre levende væsener. Af denne grund afhænger arters vedholdenhed i et foranderligt miljø i høj grad af deres evne til at adaptivt udvikle sig, det vil sige specialisere sig i nye miljøvarianter før forsvinde.

Teorien om evolutionær redning er baseret på dette sidste punkt. Med andre ord, foreslår, at levende ting kan komme sig fra miljøbelastninger gennem fordelagtig genetisk modifikation, i stedet for at sætte alle deres "håb" på genflow, migration af individer eller spredning.

Den "typiske evolution" foreslår, at levende væsener udvikler sig langsomt, men vi er ikke længere i en typisk situation. Således udforskes et nyt koncept om "nutidig evolution", eller hvad der er det samme, at levende væsener kan udvikle sig hurtigere på kort tid for at overleve i miljøet på trods af de hurtige ændringer, der sker i den.

• Du kan være interesseret i: "Art: hvad det er, og hvordan det udvikler sig i biologisk evolution"

Faktorer at tage hensyn til

Flere faktorer spiller en nøglerolle i evolutionær redningsteori. Vi præsenterer dem kort for dig i de følgende linjer.

1. demografiske faktorer

Teoretiske postulationer fastslår, at størrelsen af ​​den evaluerede befolkning er en væsentlig faktor for at vide, om evolutionær redning kan finde sted eller ej. i befolkningerne der er en værdi kaldet "minimum viable population" (MVP), den nedre grænse, der tillader en art at overleve i naturen. Når taxa er under denne værdi, bliver udryddelse meget mere plausibel på grund af stokastiske eller tilfældige processer, såsom genetisk drift.

Jo længere en befolkning er under MVP, jo mindre sandsynlighed er der for evolutionær redning. Ydermere, jo hurtigere befolkningen falder, jo mere er levedygtigheden af ​​denne teori reduceret: arten skal have "tid" til at skabe en levedygtig tilpasning, før den fremkaldes til udryddelse.

2. Genetiske faktorer

Den genetiske variabilitet af en art, hastigheden af ​​mutationer, som den præsenterer, og dens spredningsindeks er også nøgler til, at et evolutionært redningsfænomen finder sted i den.

Naturligt, jo større genetisk variabilitet en population er, jo mere sandsynligt vil redningen være, da naturlig selektion kan virke på et større antal egenskaber. Dette vil favorisere de bedst egnede til det øjeblik, og ideelt set vil de mindst forberedte forsvinde, og befolkningen vil svinge til den mest effektive forandring: adaptiv evolution vil finde sted.

Mutationshastigheden bør også fremme evolutionære redninger, da ikke-skadelige eller gavnlige mutationer er en anden måde at erhverve genetisk variabilitet i arter. Desværre er dette fænomen normalt ret langsomt hos dyr.

3. ydre faktorer

Klart, sandsynligheden for en vellykket evolutionær redning afhænger også af miljøet. Hvis forandringshastigheden i miljøet er hurtigere end generationsskiftehastigheden i befolkningen, bliver tingene enormt komplicerede. På samme måde spiller interaktioner med andre levende væsener en væsentlig rolle: både den intra- og interspecifikke konkurrencer kan øge eller mindske chancerne for redning evolutionær.

En praktisk tilgang

Indtil videre har vi fortalt dig noget af teorien, men ideelt set bør enhver postulation være baseret, i det mindste delvist, på praktiske observationer. Desværre er det uhyre komplekst at bevise teorien om evolutionær redning, endnu mere når vi tager det i betragtning Der kræves genetiske tests og befolkningsopfølgninger, som skal opretholdes i årtier.

Et meget tydeligt eksempel (selv om det ikke er helt gyldigt på grund af dets antropiske natur) er resistens over for antibiotika fra forskellige grupper af bakterier. Bakterier muterer meget hurtigere end evolutionært forventet, da lægemidler utilsigtet udvælger de mest resistente og levedygtige individer løbende. Det samme sker med nogle arter af insekter og anvendelsen af ​​insekticider på afgrøder.

Et andet ideelt tilfælde kunne være kaniner, eftersom viral myxomatose reducerede deres populationer i nogle områder af Europa og Australien med op til 99% i løbet af det 20. århundrede.. Dette førte til udvælgelsen, på lang sigt, af de individer med mutationer, der er resistente over for infektion (op til 3 effektive genetiske variationer er blevet identificeret). Dette faktum har i det mindste delvist forhindret artens fuldstændige forsvinden, da de immunresistente er dem, der får afkom og holder over tid.

uløste problemer

Selvom de tidligere eksponerede data virker lovende, skal vi understrege det for hvert enkelt tilfælde slående, der er mange andre, hvor arter er forsvundet på grund af vira og pandemier uden strøm Gøre ingenting. Dette er eksemplet på chytridsvampen i padder, som har forårsaget tilbagegang af 500 paddearter og fuldstændig udryddelse af næsten 100 af dem på bare 50 år. Selvfølgelig har vi i intet tilfælde at gøre med en mirakuløs adaptiv mekanisme.

Et andet problem, der skal løses er den faktiske skelnen mellem evolutionær redning og normale tilpasningshastigheder. Det er i det mindste komplekst at differentiere begge udtryk, da der kræves en masse empirisk dokumentation og faktorer, der skal tages i betragtning for hver analyseret art.

Resumé

Måske kan disse udtryk lyde lidt forvirrende for læseren, men hvis vi vil have, at du har en idé før slut, dette er følgende: evolutionær redning er ikke en handling udført af mennesket eller et mål for bevarelse, men en hypotetisk situation, hvor levende ting kan klare miljøbelastninger takket være hurtig adaptiv evolution.

At sætte dette koncept på prøve præsenterer empirisk en titanisk logistisk kompleksitet, da kræver meget langsigtet befolkningsovervågning, genetiske analyser og mange andre parametre. Under alle omstændigheder kan vi ikke stole på, at naturen selv vil rette op på den katastrofe, vi har skabt: hvis nogen kan vende denne situation, i det mindste delvist, er det mennesket.

Bibliografiske referencer:

• Data om udryddelse: International Union for Conservation of Nature (IUCN).
• Carlson, S. M., Cunningham, C. J., & Westley, P. TIL. (2014). Evolutionær redning i en foranderlig verden. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bell, G., & González, A. (2009). Evolutionær redning kan forhindre udryddelse efter miljøændringer. Økologibreve, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Evolutionær redning. Årlig gennemgang af økologi, evolution og systematik, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Evolutionær redning og grænserne for tilpasning. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.