Εξελικτική διάσωση: τι είναι και πώς επηρεάζει τη διατήρηση των ειδών

Η κλιματική αλλαγή και η ανθρωποποίηση επηρεάζουν τα οικοσυστήματα και, ως εκ τούτου, οι ειδικοί εκτιμούν ότι 150 έως 200 είδη έμβιων όντων εξαφανίζονται κάθε 24 ώρες. Ούτε οι βιότοποι διανύουν την καλύτερή τους στιγμή, καθώς επίσης εκτιμάται ότι συνολικά 13,7 εκατομμύρια εκτάρια δάσους ετησίως παγκοσμίως, ίση με την έκταση που καταλαμβάνει Ελλάδα.

Όλα αυτά τα δεδομένα μας δείχνουν μια πραγματικότητα που είναι δύσκολο να αναγνωρίσουμε: η Γη πλησιάζει σε ένα σημείο χωρίς επιστροφή. Θα μπορέσει η φύση να συμβαδίσει με τις αλλαγές που εισάγει ο άνθρωπος; Έχουν τα έμβια όντα αρκετές εξελικτικές στρατηγικές για να αντιμετωπίσουν τον ιλιγγιώδη ρυθμό της περιβαλλοντικής διακύμανσης; Αυτή η ερώτηση και πολλές άλλες προσπαθούν να απαντηθούν από εξελικτική θεωρία διάσωσης. Σας το εξηγούμε παρακάτω.

• Σχετικό άρθρο: «Η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης: τι είναι και τι εξηγεί»

Ποια είναι η θεωρία της εξελικτικής διάσωσης;

Ο άνθρωπος βρίσκεται στην έκτη μαζική εξαφάνιση (εξάλειψη του Ολόκαινου), αφού ο ρυθμός εξαφάνισης των ειδών σήμερα είναι 100 έως 1.000 φορές μεγαλύτερος από τον φυσικό μέσο όρο στην εξέλιξη. Δυστυχώς, αυτά τα δεδομένα έχουν τεκμηριωθεί με επιστημονικά στοιχεία σε πολλές περιπτώσεις.

Σύμφωνα με τη Διεθνή Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης (IUCN) περισσότερα από 32.000 είδη έμβιων όντων βρίσκονται σε κίνδυνο, δηλαδή: ένα στα οκτώ είδη πτηνών, ένα στα τέσσερα θηλαστικά, σχεδόν τα μισά αμφίβια και το 70% των φυτών. Συνοπτικά, το 27% όλων των ειδών που αξιολογήθηκαν από τον άνθρωπο ανήκουν σε κάποια κατηγορία απειλής.

Αυτό εγείρει το ακόλουθο ερώτημα για τους επαγγελματίες της διατήρησης: Έχουν τα ζωντανά όντα εργαλεία για να αντιμετωπίσουν την αυξανόμενη απειλή που είναι η ανθρώπινη δράση; Πώς έχουν επιβιώσει ορισμένα είδη από άλλα γεγονότα εξαφάνισης; Η εξελικτική θεωρία διάσωσης προσπαθεί να καλύψει εν μέρει αυτές τις απαντήσεις, τουλάχιστον στα χαρτιά.

Θεωρητική θεμελίωση της θεωρίας της εξελικτικής διάσωσης

Ενόψει της κλιματικής αλλαγής, πληθυσμοί ζωντανών όντων έχουν τρία εργαλεία για να επιβιώσουν με την πάροδο του χρόνου:

• Φαινοτυπική πλαστικότητα: αναφέρεται στις γενετικές ιδιότητες του ατόμου να προσαρμοστεί στις περιβαλλοντικές αλλαγές. Ο γονότυπος κωδικοποιεί περισσότερους από έναν φαινότυπους.
• Διασπορά: Κάθε μετακίνηση πληθυσμού που έχει τη δυνατότητα να οδηγήσει σε ροή γονιδίων μεταξύ ατόμων ενός είδους.
• Προσαρμοστική εξέλιξη: ταχεία ειδογένεση ενός ή περισσότερων ειδών για την κάλυψη πολλών νέων οικολογικών θέσεων.

Αν και βραχυπρόθεσμα τα φαινόμενα διασποράς μπορεί να είναι η λύση, Ο φυσικός χώρος είναι πεπερασμένος και οι νέες περιοχές που εξερευνώνται συνήθως καταλαμβάνονται ήδη από άλλα έμβια όντα. Για το λόγο αυτό, η επιμονή των ειδών σε ένα μεταβαλλόμενο περιβάλλον εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ικανότητά τους να το κάνουν να εξελιχθεί προσαρμοστικά, δηλαδή να ειδικευτεί σε νέες περιβαλλοντικές παραλλαγές πριν εξαφανίζομαι.

Η θεωρία της εξελικτικής διάσωσης βασίζεται σε αυτό το τελευταίο σημείο. Με άλλα λόγια, προτείνει ότι τα έμβια όντα μπορούν να ανακάμψουν από περιβαλλοντικές πιέσεις μέσω επωφελούς γενετικής τροποποίησης, αντί να εναποθέτουν όλες τις «ελπίδες» τους στη γονιδιακή ροή, τη μετανάστευση ατόμων ή τη διασπορά.

Η «τυπική εξέλιξη» προτείνει ότι τα έμβια όντα εξελίσσονται αργά, αλλά δεν βρισκόμαστε πλέον σε μια τυπική κατάσταση. Έτσι, διερευνάται μια νέα έννοια της «σύγχρονης εξέλιξης», ή τι είναι το ίδιο, ότι τα έμβια όντα μπορούν να εξελιχθούν πιο γρήγορα σε σύντομο χρονικό διάστημα για να επιβιώσουν στο περιβάλλον παρά τις ραγδαίες αλλαγές που συμβαίνουν σε αυτό.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Speciation: τι είναι και πώς αναπτύσσεται στη βιολογική εξέλιξη"

Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη

Αρκετοί παράγοντες παίζουν βασικό ρόλο στην εξελικτική θεωρία διάσωσης. Σας τα παρουσιάζουμε συνοπτικά στις παρακάτω γραμμές.

1. δημογραφικοί παράγοντες

Οι θεωρητικές θέσεις ορίζουν ότι το μέγεθος του αξιολογούμενου πληθυσμού είναι ένας ουσιαστικός παράγοντας για να γνωρίζουμε εάν η εξελικτική διάσωση μπορεί να πραγματοποιηθεί ή όχι. στους πληθυσμούς υπάρχει μια τιμή που ονομάζεται «ελάχιστος βιώσιμος πληθυσμός» (MVP), το κατώτερο όριο που επιτρέπει σε ένα είδος να επιβιώσει στη φύση. Όταν τα taxa είναι κάτω από αυτήν την τιμή, η εξαφάνιση γίνεται πολύ πιο εύλογη λόγω στοχαστικών ή τυχαίων διεργασιών, όπως η γενετική μετατόπιση.

Έτσι, όσο περισσότερος είναι ένας πληθυσμός κάτω από το MVP, τόσο λιγότερο πιθανό είναι για εξελικτική διάσωση. Επιπλέον, όσο πιο γρήγορα μειώνεται ο πληθυσμός, τόσο περισσότερο μειώνεται η βιωσιμότητα αυτής της θεωρίας: Πρέπει να δοθεί «χρόνος» στο είδος για να δημιουργήσει μια βιώσιμη προσαρμογή πριν προκληθεί στην εξαφάνιση.

2. Γενετικοί παράγοντες

Η γενετική μεταβλητότητα ενός είδους, ο ρυθμός μεταλλάξεων που παρουσιάζει και ο δείκτης διασποράς του είναι επίσης κλειδιά για να λάβει χώρα σε αυτό ένα φαινόμενο εξελικτικής διάσωσης.

Φυσικά, Όσο μεγαλύτερη είναι η γενετική μεταβλητότητα ενός πληθυσμού, τόσο πιο πιθανή θα είναι η διάσωση, αφού η φυσική επιλογή μπορεί να δράσει σε μεγαλύτερο αριθμό χαρακτηριστικών. Αυτό θα ευνοήσει τους πιο κατάλληλους για εκείνη τη στιγμή και, ιδανικά, οι λιγότερο προετοιμασμένοι θα εξαφανιστούν και ο πληθυσμός θα κυμανθεί στην πιο αποτελεσματική αλλαγή: θα λάβει χώρα προσαρμοστική εξέλιξη.

Το ποσοστό μετάλλαξης θα πρέπει επίσης να προάγει τις εξελικτικές διασώσεις, καθώς οι μη επιβλαβείς ή ωφέλιμες μεταλλάξεις είναι ένας άλλος τρόπος απόκτησης γενετικής μεταβλητότητας στα είδη. Δυστυχώς, στα ζώα αυτό το φαινόμενο είναι συνήθως αρκετά αργό.

3. εξωγενείς παράγοντες

Σαφώς, η πιθανότητα μιας επιτυχημένης εξελικτικής διάσωσης εξαρτάται επίσης από το περιβάλλον. Εάν ο ρυθμός αλλαγής στο περιβάλλον είναι ταχύτερος από τον ρυθμό εναλλαγής των γενεών στον πληθυσμό, τα πράγματα περιπλέκονται εξαιρετικά. Με τον ίδιο τρόπο, οι αλληλεπιδράσεις με άλλα έμβια όντα διαδραματίζουν ουσιαστικό ρόλο: τόσο το Οι ενδοειδικοί και διαειδικοί αγώνες μπορούν να αυξήσουν ή να μειώσουν τις πιθανότητες διάσωσης εξελικτική.

Μια πρακτική προσέγγιση

Μέχρι στιγμής, σας έχουμε πει κάποια από τη θεωρία, αλλά ιδανικά οποιαδήποτε θέση θα πρέπει να βασίζεται, τουλάχιστον εν μέρει, σε πρακτικές παρατηρήσεις. Δυστυχώς, η απόδειξη της θεωρίας της εξελικτικής διάσωσης είναι εξαιρετικά περίπλοκη, ακόμη περισσότερο αν λάβουμε υπόψη ότι Απαιτούνται γενετικές εξετάσεις και πληθυσμιακή παρακολούθηση που πρέπει να διατηρηθούν για δεκαετίες.

Ένα πολύ σαφές παράδειγμα (αν και δεν είναι απολύτως έγκυρο λόγω της ανθρωπιστικής φύσης του) είναι η αντοχή στα αντιβιοτικά από διάφορες ομάδες βακτηρίων. Τα βακτήρια μεταλλάσσονται με πολύ ταχύτερο ρυθμό από ό, τι αναμενόταν εξελικτικά, καθώς τα φάρμακα επιλέγουν άθελά τους τα πιο ανθεκτικά και βιώσιμα άτομα σε συνεχή βάση. Το ίδιο συμβαίνει με ορισμένα είδη εντόμων και την εφαρμογή εντομοκτόνων στις καλλιέργειες.

Μια άλλη ιδανική περίπτωση θα μπορούσε να είναι αυτή των κουνελιών, καθώς η ιογενής μυξωμάτωση μείωσε τους πληθυσμούς τους σε ορισμένες περιοχές της Ευρώπης και της Αυστραλίας έως και 99% κατά τον 20ό αιώνα.. Αυτό οδήγησε στην επιλογή, μακροπρόθεσμα, εκείνων των ατόμων με μεταλλάξεις ανθεκτικές στη μόλυνση (έχουν εντοπιστεί έως και 3 αποτελεσματικές γενετικές παραλλαγές). Το γεγονός αυτό έχει αποτρέψει, τουλάχιστον εν μέρει, την πλήρη εξαφάνιση του είδους, αφού τα ανοσοανθεκτικά είναι αυτά που έχουν απογόνους και διαρκούν στο χρόνο.

άλυτα ζητήματα

Αν και τα προηγουμένως εκτεθειμένα δεδομένα φαίνονται πολλά υποσχόμενα, πρέπει να τονίσουμε ότι, για κάθε περίπτωση Είναι εντυπωσιακό, υπάρχουν πολλά άλλα στα οποία είδη έχουν εξαφανιστεί λόγω ιών και πανδημιών χωρίς ρεύμα Μην κάνεις τίποτα. Αυτό είναι το παράδειγμα του μύκητα chytrid στα αμφίβια, που έχει προκαλέσει την παρακμή 500 ειδών αμφιβίων και την πλήρη εξαφάνιση σχεδόν 100 από αυτά σε μόλις 50 χρόνια. Φυσικά, σε καμία περίπτωση δεν έχουμε να κάνουμε με έναν θαυματουργό προσαρμοστικό μηχανισμό.

Ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να επιλυθεί είναι η πραγματική διάκριση μεταξύ της εξελικτικής διάσωσης και των κανονικών ρυθμών προσαρμογής. Η διαφοροποίηση και των δύο όρων είναι τουλάχιστον περίπλοκη, καθώς απαιτούνται πολλά εμπειρικά στοιχεία και παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη για κάθε είδος που αναλύεται.

Περίληψη

Ίσως αυτοί οι όροι να ακούγονται λίγο μπερδεμένοι στον αναγνώστη, αλλά αν θέλουμε να έχετε μια ιδέα πριν Τέλος, αυτό είναι το εξής: η εξελικτική διάσωση δεν είναι μια πράξη που εκτελείται από τον άνθρωπο ούτε ένα μέτρο της διατήρηση, αλλά μια υποθετική κατάσταση στην οποία τα ζωντανά όντα μπορούν να αντιμετωπίσουν τις περιβαλλοντικές πιέσεις χάρη στην ταχεία προσαρμοστική εξέλιξη.

Η δοκιμή αυτής της έννοιας εμπειρικά παρουσιάζει μια τιτάνια υλικοτεχνική πολυπλοκότητα, αφού απαιτεί πολύ μακροπρόθεσμη παρακολούθηση πληθυσμού, γενετική ανάλυση και πολλά άλλα Παράμετροι. Σε κάθε περίπτωση, δεν μπορούμε να πιστέψουμε ότι η ίδια η φύση θα διορθώσει την καταστροφή που δημιουργήσαμε: αν κάποιος μπορεί να αναστρέψει αυτήν την κατάσταση, τουλάχιστον εν μέρει, είναι ο άνθρωπος.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Στοιχεία για τις εξαφανίσεις: Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης (IUCN).
• Κάρλσον, Σ. M., Cunningham, C. J., & Westley, P. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (2014). Εξελικτική διάσωση σε έναν κόσμο που αλλάζει. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bell, G., & González, A. (2009). Η εξελικτική διάσωση μπορεί να αποτρέψει την εξαφάνιση μετά από περιβαλλοντικές αλλαγές. Ecology letters, 12(9), 942-948.
• Μπελ, Γ. (2017). Εξελικτική διάσωση. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 48, 605-627.
• Μπελ, Γ. (2013). Η εξελικτική διάσωση και τα όρια της προσαρμογής. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.