Evolutionäre Rettung: Was es ist und wie es die Erhaltung der Arten beeinflusst

Klimawandel und Anthropisierung fordern ihren Tribut von den Ökosystemen, und Experten schätzen daher, dass alle 24 Stunden 150 bis 200 Arten von Lebewesen aussterben. Die Habitate erleben auch nicht ihre beste Zeit, da man auch davon ausgeht, dass insgesamt 13,7 Millionen Hektar Wald pro Jahr weltweit, das entspricht der Fläche von Griechenland.

All diese Daten zeigen uns eine Realität, die schwer zu erkennen ist: Die Erde nähert sich einem Punkt ohne Wiederkehr. Wird die Natur mit den Veränderungen durch den Menschen Schritt halten können? Haben Lebewesen genügend evolutionäre Strategien, um mit der schwindelerregenden Geschwindigkeit der Umweltvariation fertig zu werden? Diese Frage und viele andere versuchen zu beantworten Evolutionäre Rettungstheorie. Wir erklären es Ihnen im Folgenden.

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Was ist die Theorie der evolutionären Rettung?

Der Mensch befindet sich im sechsten Massenaussterben (Holozän-Aussterben), da die Aussterberate von Arten heute das 100- bis 1.000-fache des natürlichen Durchschnitts in der Evolution beträgt. Leider wurden diese Daten mehrfach mit wissenschaftlichen Beweisen untermauert.

Nach Angaben der International Union for Conservation of Nature (IUCN) mehr als 32.000 Taxa von Lebewesen sind in Gefahr, das heißt: jede achte Vogelart, jede vierte Säugetierart, fast die Hälfte der Amphibien und 70 % der Pflanzen. Zusammenfassend gehören 27 % aller vom Menschen bewerteten Arten zu irgendeiner Bedrohungskategorie.

Dies wirft die folgende Frage für Naturschutzfachleute auf: Haben Lebewesen Werkzeuge, um der wachsenden Bedrohung durch menschliches Handeln zu begegnen? Wie haben einige Arten andere Aussterbeereignisse überlebt? Die Evolutionsrettungstheorie versucht, diese Antworten teilweise abzudecken, zumindest auf dem Papier.

Theoretische Fundierung der Theorie der evolutionären Rettung

Angesichts des Klimawandels, Populationen von Lebewesen haben drei Werkzeuge, um im Laufe der Zeit zu überleben:

• Phänotypische Plastizität: bezieht sich auf die genetischen Eigenschaften des Individuums, sich an Umweltveränderungen anzupassen. Der Genotyp kodiert für mehr als einen Phänotyp.
• Verbreitung: Jede Populationsbewegung, die das Potenzial hat, zu einem Genfluss zwischen Individuen einer Art zu führen.
• Adaptive Evolution: schnelle Speziation einer oder mehrerer Arten, um viele neue ökologische Nischen zu füllen.

Auch wenn Dispersionsphänomene kurzfristig die Lösung sein können, Der physische Raum ist endlich und die neu erkundeten Territorien sind normalerweise bereits von anderen Lebewesen besetzt. Aus diesem Grund hängt die Persistenz von Arten in einer sich verändernden Umwelt weitgehend von ihrer Fähigkeit ab sich adaptiv weiterentwickeln, dh sich auf neue Umgebungsvarianten spezialisieren, bevor verschwinden.

Die Theorie der evolutionären Rettung basiert auf diesem letzten Punkt. Mit anderen Worten, schlägt vor, dass sich Lebewesen durch vorteilhafte genetische Modifikation von Umweltbelastungen erholen können, anstatt all ihre „Hoffnungen“ auf den Genfluss, die Migration von Individuen oder die Ausbreitung zu setzen.

Die „typische Evolution“ geht davon aus, dass sich Lebewesen langsam entwickeln, wir uns aber nicht mehr in einer typischen Situation befinden. So wird ein neues Konzept der "zeitgenössischen Evolution" erforscht, oder was dasselbe ist, dass sich Lebewesen in kurzer Zeit schneller entwickeln können, um in der Umwelt zu überleben trotz der schnellen Veränderungen, die darin auftreten.

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Zu berücksichtigende Faktoren

Mehrere Faktoren spielen eine Schlüsselrolle in der evolutionären Rettungstheorie. Wir stellen sie Ihnen in den folgenden Zeilen kurz vor.

1. demografische Faktoren

Theoretische Annahmen besagen, dass die Größe der untersuchten Population ein wesentlicher Faktor dafür ist, ob eine evolutionäre Rettung stattfinden kann oder nicht. in den Bevölkerungen Es gibt einen Wert namens „Minimum Viable Population“ (MVP), die untere Grenze, die es einer Art ermöglicht, in der Natur zu überleben. Wenn Taxa unter diesem Wert liegen, wird das Aussterben aufgrund stochastischer oder zufälliger Prozesse, wie z. B. genetischer Drift, viel plausibler.

Je länger also eine Population unter dem MVP liegt, desto unwahrscheinlicher ist eine evolutionäre Rettung. Je schneller die Bevölkerung abnimmt, desto mehr wird die Lebensfähigkeit dieser Theorie verringert: der Art muss „Zeit“ gegeben werden, um eine lebensfähige Anpassung zu erzeugen, bevor sie zum Aussterben gebracht wird.

2. Genetische Faktoren

Die genetische Variabilität einer Art, die Mutationsrate, die sie aufweist, und ihr Ausbreitungsindex sind auch Schlüssel dafür, dass ein evolutionäres Rettungsphänomen in ihr stattfindet.

Natürlich, Je größer die genetische Variabilität einer Population ist, desto wahrscheinlicher ist die Rettung, da die natürliche Selektion auf eine größere Anzahl von Merkmalen einwirken kann. Dies wird die für diesen Moment am besten geeigneten bevorzugen, und im Idealfall werden die am wenigsten vorbereiteten verschwinden und die Bevölkerung wird zur effektivsten Veränderung schwanken: Es findet eine adaptive Evolution statt.

Die Mutationsrate sollte auch evolutionäre Rettungen fördern, da nicht schädliche oder vorteilhafte Mutationen eine weitere Möglichkeit sind, genetische Variabilität in Arten zu erlangen. Leider ist dieses Phänomen bei Tieren normalerweise ziemlich langsam.

3. äußere Faktoren

Deutlich, Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen evolutionären Rettung hängt auch von der Umgebung ab. Wenn die Veränderungsrate der Umwelt schneller ist als der Generationswechsel in der Bevölkerung, wird es enorm kompliziert. Ebenso spielen Interaktionen mit anderen Lebewesen eine wesentliche Rolle: sowohl die intra- und interspezifische Konkurrenzen können die Rettungschancen erhöhen oder verringern evolutionär.

Ein praktischer Ansatz

Bisher haben wir Ihnen etwas von der Theorie erzählt, aber im Idealfall sollte jede Annahme zumindest teilweise auf praktischen Beobachtungen beruhen. Leider ist der Beweis der Theorie der evolutionären Rettung enorm komplex, umso mehr, wenn wir das berücksichtigen Gentests und Bevölkerungsnachsorgen sind erforderlich, die über Jahrzehnte aufrechterhalten werden müssen.

Ein sehr deutliches Beispiel (obwohl aufgrund seiner anthropogenen Natur nicht ganz gültig) ist die Antibiotikaresistenz verschiedener Bakteriengruppen. Bakterien mutieren viel schneller als evolutionär erwartet, da Medikamente unabsichtlich ständig die resistentesten und lebensfähigsten Individuen auswählen. Das gleiche passiert mit einigen Insektenarten und der Anwendung von Insektiziden auf Nutzpflanzen.

Ein weiterer Idealfall könnte der von Kaninchen sein, da die virale Myxomatose ihre Populationen in einigen Gebieten Europas und Australiens im 20. Jahrhundert um bis zu 99 % reduzierte.. Dies führte langfristig zur Selektion von Personen mit infektionsresistenten Mutationen (es wurden bis zu 3 wirksame genetische Variationen identifiziert). Diese Tatsache hat zumindest teilweise das vollständige Verschwinden der Art verhindert, da die immunresistenten diejenigen sind, die Nachkommen haben und über die Zeit bestehen bleiben.

ungeklärte Probleme

Obwohl die zuvor veröffentlichten Daten vielversprechend erscheinen, müssen wir dies für jeden Fall betonen Auffallend, es gibt viele andere, in denen Arten aufgrund von Viren und Pandemien ohne Strom verschwunden sind Nichts tun. Dies ist das Beispiel des Chytrid-Pilzes bei Amphibien, der in nur 50 Jahren den Rückgang von 500 Amphibienarten und das vollständige Aussterben von fast 100 von ihnen verursacht hat. Natürlich haben wir es auf keinen Fall mit einem wundersamen Anpassungsmechanismus zu tun.

Ein weiteres zu lösendes Problem ist die eigentliche Unterscheidung zwischen evolutionärer Rettung und normalen Anpassungsraten. Die Abgrenzung beider Begriffe ist zumindest komplex, da für jede analysierte Art viele empirische Belege und Faktoren zu berücksichtigen sind.

Zusammenfassung

Vielleicht klingen diese Begriffe für den Leser etwas verwirrend, aber wir möchten, dass Sie vorher eine Idee haben Abschließend ist dies Folgendes: Evolutionäre Rettung ist weder eine Handlung des Menschen noch ein Maß für die Erhaltung, aber eine hypothetische Situation, in der Lebewesen dank schneller adaptiver Evolution mit Umweltbelastungen fertig werden können.

Dieses Konzept empirisch auf den Prüfstand zu stellen, stellt eine gigantische logistische Komplexität dar erfordert eine sehr langfristige Populationsüberwachung, genetische Analysen und vieles mehr Parameter. Auf jeden Fall können wir nicht darauf vertrauen, dass die Natur selbst die von uns verursachte Katastrophe beheben wird: Wenn jemand diese Situation zumindest teilweise umkehren kann, dann ist es der Mensch.

Bibliographische Referenzen:

• Daten zum Aussterben: International Union for Conservation of Nature (IUCN).
• Karlsson, S. M., Cunningham, C. J. & Westley, P. ZU. (2014). Evolutionäre Rettung in einer sich verändernden Welt. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
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• Glocke, G. (2013). Evolutionäre Rettung und die Grenzen der Anpassung. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.