Evoluutiopelastus: mitä se on ja miten se vaikuttaa lajien säilymiseen

Ilmastonmuutos ja antropisoituminen aiheuttavat veronsa ekosysteemeille, ja siksi asiantuntijat arvioivat, että 150–200 elollista lajia kuolee sukupuuttoon vuorokauden välein. Myöskään luontotyypit eivät elä parhaimmillaan, sillä myös on arvioitu, että yhteensä 13,7 miljoonaa hehtaaria metsää vuodessa maailmanlaajuisesti, mikä vastaa metsän pinta-alaa Kreikka.

Kaikki nämä tiedot osoittavat meille todellisuuden, jota on vaikea tunnistaa: Maa lähestyy pistettä, josta ei ole paluuta. Pystyykö luonto pysymään ihmisten mukanaan tuomissa muutoksissa? Onko elävillä olennoilla tarpeeksi evoluutiostrategioita selviytyäkseen huimaavista ympäristön vaihteluista? Tähän ja moniin muihin kysymyksiin yritetään vastata evoluution pelastusteoria. Selitämme sen sinulle alla.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Biologisen evoluution teoria: mitä se on ja mitä se selittää"

Mikä on evoluutiopelastuksen teoria?

Ihminen on kuudennessa massasukupuuttossa (holoseenien sukupuutto), koska lajien sukupuuttonopeus on nykyään 100-1000 kertaa evoluution luonnollinen keskiarvo. Valitettavasti näitä tietoja on tuettu tieteellisillä todisteilla useaan otteeseen.

Kansainvälisen luonnonsuojeluliiton (IUCN) mukaan yli 32 000 elävien olentojen taksonia on vaarassa, eli joka kahdeksas lintulaji, joka neljäs nisäkäs, lähes puolet sammakkoeläimistä ja 70 % kasveista. Yhteenvetona voidaan todeta, että 27 % kaikista ihmisen arvioimista lajeista kuuluu johonkin uhkaluokkaan.

Tämä herättää luonnonsuojelun ammattilaisille seuraavan kysymyksen: Onko elävillä olennoilla työkaluja kohdata kasvava uhka, joka on ihmisen toiminta? Kuinka jotkut lajit ovat selviytyneet muista sukupuuttoon liittyvistä tapahtumista? Evoluutiopelastusteoria yrittää kattaa nämä vastaukset osittain, ainakin paperilla.

Evoluutiopelastuksen teorian teoreettinen perusta

Ilmastonmuutoksen edessä mm. elävien olentojen populaatioilla on kolme työkalua selviytyäkseen ajan mittaan:

• Fenotyyppinen plastisuus: viittaa yksilön geneettisiin ominaisuuksiin sopeutua ympäristön muutoksiin. Genotyyppi koodaa useampaa kuin yhtä fenotyyppiä.
• Hajautuminen: Mikä tahansa populaatioliike, joka voi johtaa geenivirtaukseen lajin yksilöiden välillä.
• Mukautuva evoluutio: yhden tai useamman lajin nopea lajittelu useiden uusien ekologisten markkinarakojen täyttämiseksi.

Vaikka lyhyellä aikavälillä hajoamisilmiöt voivat olla ratkaisu, fyysinen tila on rajallinen ja uudet tutkitut alueet ovat yleensä jo muiden elävien olentojen miehittämiä. Tästä syystä lajien pysyvyys muuttuvassa ympäristössä riippuu pitkälti niiden kyvystä kehittyä mukautuvasti, eli erikoistua uusiin ympäristömuunnelmiin ennen kadota.

Evoluutiopelastuksen teoria perustuu tähän viimeiseen kohtaan. Toisin sanoen, ehdottaa, että elävät olennot voivat toipua ympäristön rasituksista edullisen geneettisen muuntamisen avulla, sen sijaan että laittaisivat kaikki "toiveensa" geenivirtaukseen, yksilöiden muuttoon tai leviämiseen.

"Tyypillinen evoluutio" ehdottaa, että elävät olennot kehittyvät hitaasti, mutta emme ole enää tyypillisessä tilanteessa. Siten tutkitaan uutta käsitettä "nykyaikainen evoluutio" tai mikä on sama, että elävät olennot voivat kehittyä nopeammin lyhyessä ajassa selviytyäkseen ympäristössä huolimatta siinä tapahtuvista nopeista muutoksista.

• Saatat olla kiinnostunut: "Lajittelu: mitä se on ja miten se kehittyy biologisessa evoluutiossa"

Huomioon otettavat tekijät

Useilla tekijöillä on keskeinen rooli evoluution pelastusteoriassa. Esittelemme ne sinulle lyhyesti seuraavilla riveillä.

1. demografiset tekijät

Teoreettiset oletukset edellyttävät, että arvioitavan populaation koko on olennainen tekijä sen tiedossa, voidaanko evoluutiopelastus tapahtua vai ei. populaatioissa on arvo, jota kutsutaan "minimielinkelpoiseksi populaatioksi" (MVP), alaraja, joka sallii lajin selviytymisen luonnossa. Kun taksonit ovat tämän arvon alapuolella, sukupuuttoon tulee paljon todennäköisempää stokastisten tai satunnaisten prosessien, kuten geneettisen ajautuman, vuoksi.

Näin ollen, mitä kauemmin populaatio on MVP: n alapuolella, sitä epätodennäköisempää on evoluution pelastus. Lisäksi mitä nopeammin väestö vähenee, sitä enemmän tämän teorian elinkelpoisuus heikkenee: lajille on annettava "aikaa" tuottaa elinkelpoinen sopeutuminen ennen kuin se herätetään sukupuuttoon.

2. Geneettiset tekijät

Lajin geneettinen vaihtelevuus, sen esittämien mutaatioiden määrä ja sen leviämisindeksi ovat myös avaimia evoluutionaariselle pelastusilmiölle.

Luonnollisesti, mitä suurempi populaation geneettinen vaihtelu on, sitä todennäköisemmin pelastus tapahtuu, koska luonnonvalinta voi vaikuttaa useampaan määrään ominaisuuksia. Tämä suosii siihen hetkeen sopivinta ja ihannetapauksessa vähiten valmistautuneita katoaa ja väestö heilahtelee tehokkaimpaan muutokseen: tapahtuu mukautuva evoluutio.

Mutaationopeuden pitäisi myös edistää evoluutiopelastuksia, koska ei-haitalliset tai hyödylliset mutaatiot ovat toinen tapa hankkia lajien geneettistä vaihtelua. Valitettavasti eläimillä tämä ilmiö on yleensä melko hidasta.

3. ulkoiset tekijät

Selvästi, onnistuneen evolutionaarisen pelastuksen todennäköisyys riippuu myös ympäristöstä. Jos ympäristön muutosnopeus on nopeampi kuin väestön sukupolvien vaihtuvuus, asiat muuttuvat valtavan monimutkaisiksi. Samalla tavalla vuorovaikutuksella muiden elävien olentojen kanssa on olennainen rooli: molemmat lajien sisäiset ja lajien väliset kilpailut voivat lisätä tai vähentää pelastusmahdollisuuksia evolutiivista.

Käytännöllinen lähestymistapa

Toistaiseksi olemme kertoneet teille osan teoriasta, mutta ihannetapauksessa minkä tahansa oletuksen tulisi perustua, ainakin osittain, käytännön havaintoihin. Valitettavasti evoluutiopelastuksen teorian todistaminen on äärimmäisen monimutkaista, varsinkin kun otamme huomioon, että tarvitaan geneettisiä testejä ja populaatioseurantaa, jotka on säilytettävä vuosikymmeniä.

Hyvin selkeä esimerkki (vaikka ei täysin pätevä sen antrooppisen luonteensa vuoksi) on eri bakteeriryhmien vastustuskyky antibiooteille. Bakteerit mutatoituvat paljon nopeammin kuin evoluution perusteella odotettiin, koska lääkkeet valitsevat tahattomasti vastustuskykyisimpiä ja elinkelpoisimpia yksilöitä jatkuvasti. Sama koskee joitakin hyönteislajeja ja hyönteismyrkkyjä viljelykasveissa.

Toinen ihanteellinen tapaus voisi olla kanit, koska virusmyksomatoosi vähensi niiden populaatioita joillakin alueilla Euroopassa ja Australiassa jopa 99 % 1900-luvun aikana.. Tämä johti pitkällä aikavälillä sellaisten yksilöiden valintaan, joilla oli infektiolle vastustuskykyisiä mutaatioita (jopa 3 tehokasta geneettistä muunnelmaa on tunnistettu). Tämä tosiasia on estänyt ainakin osittain lajien täydellisen katoamisen, koska immuuniresistentit ovat ne, jotka saavat jälkeläisiä ja säilyvät ajan mittaan.

ratkaisemattomia ongelmia

Vaikka aiemmin paljastetut tiedot vaikuttavat lupaavilta, meidän on korostettava sitä jokaisessa tapauksessa hämmästyttävää, on monia muita lajeja, joissa lajit ovat kadonneet virusten ja pandemioiden vuoksi ilman virtaa Älä tee mitään. Tämä on esimerkki sammakkoeläinten chytrid-sienestä, joka on aiheuttanut 500 sammakkoeläinlajin vähenemisen ja lähes 100 täydellisen sukupuuttoon vain 50 vuodessa. Emme tietenkään missään tapauksessa ole tekemisissä ihmeellisen mukautuvan mekanismin kanssa.

Toinen ratkaistava asia on todellinen ero evolutionaarisen pelastuksen ja normaalien sopeutumisnopeuksien välillä. Molempien termien erottaminen on vähintäänkin monimutkaista, koska jokaisen analysoitavan lajin osalta tarvitaan paljon empiiristä näyttöä ja huomioon otettavat tekijät.

Yhteenveto

Ehkä nämä termit saattavat kuulostaa lukijalle hieman hämmentävältä, mutta jos haluamme, että sinulla on idea etukäteen loppuun, tämä on seuraava: evoluutiopelastus ei ole ihmisen suorittama teko eikä sen mitta suojelu, mutta hypoteettinen tilanne, jossa elävät olennot voivat selviytyä ympäristön paineista nopean mukautuvan evoluution ansiosta.

Tämän käsitteen testaaminen empiirisesti tarjoaa titaanisen logistisen monimutkaisuuden, koska vaatii erittäin pitkän aikavälin populaatioseurantaa, geneettistä analyysiä ja monia muita parametrit. Joka tapauksessa emme voi luottaa siihen, että luonto itse korjaa aiheuttamamme katastrofin: jos joku voi kääntää tilanteen, ainakin osittain, se on ihminen.

Bibliografiset viittaukset:

• Tiedot sukupuuttoon kuolemista: Kansainvälinen luonnonsuojeluliitto (IUCN).
• Carlson, S. M., Cunningham, C. J. ja Westley, P. TO. (2014). Evoluutiopelastus muuttuvassa maailmassa. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bell, G., & González, A. (2009). Evoluutiopelastus voi estää ympäristön muutoksen aiheuttaman sukupuuton. Ecology letters, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Evoluutiopelastus. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Evoluutiopelastus ja sopeutumisen rajat. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.