Evolucijsko spašavanje: što je to i kako utječe na očuvanje vrsta

Klimatske promjene i antropizacija uzimaju danak u ekosustavima pa stručnjaci procjenjuju da svaka 24 sata izumre 150 do 200 vrsta živih bića. Ni staništa ne prolaze najbolje, jer se također procjenjuje da ih je ukupno 13,7 milijuna hektara šuma godišnje diljem svijeta, što je ekvivalent površini koju zauzima Grčka.

Svi ovi podaci pokazuju nam stvarnost koju je teško prepoznati: Zemlja se približava točki s koje nema povratka. Hoće li priroda moći držati korak s promjenama koje donosi čovjek? Imaju li živa bića dovoljno evolucijskih strategija da se nose s vrtoglavom brzinom varijacija okoliša? Na ovo i mnoga druga pitanje pokušava odgovoriti evolucijska teorija spasa. Objašnjavamo vam to u nastavku.

• Povezani članak: "Teorija biološke evolucije: što je to i što objašnjava"

Što je teorija evolucijskog spašavanja?

Čovjek je u šestom masovnom izumiranju (holocensko izumiranje), budući da je stopa izumiranja vrsta danas 100 do 1000 puta veća od prirodnog prosjeka evolucije. Nažalost, ti su podaci u više navrata potkrijepljeni znanstvenim dokazima.

Prema Međunarodnoj uniji za očuvanje prirode (IUCN) više od 32 000 svojti živih bića je u opasnosti, odnosno: jedna od osam vrsta ptica, svaki četvrti sisavac, gotovo polovica vodozemaca i 70% biljaka. Ukratko, 27% svih vrsta koje su ljudi procijenili spada u neku kategoriju prijetnje.

Ovo postavlja sljedeće pitanje stručnjacima za očuvanje: Imaju li živa bića alate za suočavanje s rastućom prijetnjom koja je ljudsko djelovanje? Kako su neke vrste preživjele druge događaje izumiranja? Teorija evolucijskog spašavanja pokušava djelomično pokriti te odgovore, barem na papiru.

Teorijska utemeljenost teorije evolucijskog spašavanja

Suočeni s klimatskim promjenama, populacije živih bića imaju tri alata za preživljavanje tijekom vremena:

• Fenotipska plastičnost: odnosi se na genetska svojstva pojedinca da se prilagodi promjenama u okolišu. Genotip kodira više od jednog fenotipa.
• Raspršivanje: Svako kretanje stanovništva koje ima potencijal dovesti do protoka gena između jedinki vrste.
• Adaptivna evolucija: brza specijacija jedne ili više vrsta kako bi se ispunile mnoge nove ekološke niše.

Iako kratkoročno fenomeni disperzije mogu biti rješenje, fizički prostor je konačan i nova istražena područja obično su već okupirana drugim živim bićima. Iz tog razloga, postojanost vrsta u promjenjivom okruženju uvelike ovisi o njihovoj sposobnosti da adaptivno evoluirati, odnosno specijalizirati se za nove varijante okoliša prije nestati.

Teorija evolucijskog spašavanja temelji se na ovoj posljednjoj točki. Drugim riječima, predlaže da se živa bića mogu oporaviti od stresa u okolišu putem korisne genetske modifikacije, umjesto da sve svoje "nade" polažu u protok gena, migraciju jedinki ili raspršivanje.

"Tipična evolucija" predlaže da se živa bića sporo razvijaju, ali mi više nismo u tipičnoj situaciji. Dakle, istražuje se novi koncept "suvremene evolucije", ili što je isto, da živa bića mogu brže evoluirati u kratkom vremenu kako bi preživjela u okolišu unatoč brzim promjenama koje se u njemu događaju.

• Možda će vas zanimati: "Specijacija: što je to i kako se razvija u biološkoj evoluciji"

Čimbenici koje treba uzeti u obzir

Nekoliko čimbenika igra ključnu ulogu u teoriji evolucijskog spašavanja. Predstavljamo vam ih ukratko u narednim redovima.

1. demografski faktori

Teoretske postavke propisuju da je veličina procijenjene populacije bitan čimbenik da se zna može li se dogoditi evolucijsko spašavanje ili ne. u populacijama postoji vrijednost koja se zove "minimalna održiva populacija" (MVP), donja granica koja omogućuje vrsti da preživi u prirodi. Kada su taksoni ispod te vrijednosti, izumiranje postaje mnogo vjerojatnije zbog stohastičkih ili nasumičnih procesa, kao što je genetski drift.

Dakle, što je dulje populacija ispod MVP-a, manja je vjerojatnost za evolucijski spas. Nadalje, što se populacija brže smanjuje, to je održivost ove teorije smanjena: vrsti se mora dati "vrijeme" da stvori održivu prilagodbu prije nego što se dovede do izumiranja.

2. Genetski faktori

Genetska varijabilnost vrste, stopa mutacija koje ona predstavlja i njen indeks rasprostranjenosti također su ključni za pojavu evolucijskog fenomena spašavanja u njoj.

Prirodno, što je veća genetska varijabilnost populacije, to će spas biti vjerojatniji, budući da prirodna selekcija može djelovati na veći broj svojstava. Ovo će favorizirati najprikladnije za taj trenutak i, idealno, najmanje pripremljeni će nestati, a stanovništvo će fluktuirati prema najučinkovitijoj promjeni: dogodit će se adaptivna evolucija.

Stopa mutacije također bi trebala promicati evolucijska spašavanja, budući da su neštetne ili korisne mutacije još jedan način stjecanja genetske varijabilnosti vrsta. Nažalost, kod životinja je ova pojava obično dosta spora.

3. vanjski faktori

Jasno, vjerojatnost uspješnog evolucijskog spašavanja također ovisi o okolini. Ako je stopa promjene u okolišu brža od stope generacijske izmjene stanovništva, stvari se silno kompliciraju. Na isti način, interakcije s drugim živim bićima igraju bitnu ulogu: i intra i interspecifična natjecanja mogu povećati ili smanjiti šanse za spas evolucijski.

Praktičan pristup

Do sada smo vam rekli nešto od teorije, ali idealno bi bilo koje postuliranje trebalo bi se temeljiti, barem djelomično, na praktičnim promatranjima. Nažalost, dokazivanje teorije evolucijskog spašavanja iznimno je složeno, još više kada uzmemo u obzir da potrebni su genetski testovi i praćenje populacije koji se moraju održavati desetljećima.

Vrlo jasan primjer (iako ne sasvim valjan zbog svoje antropske prirode) je otpornost različitih skupina bakterija na antibiotike. Bakterije mutiraju puno bržom brzinom nego što se evolucijski očekivalo, budući da lijekovi nenamjerno neprestano odabiru najotpornije i najsposobnije za život. Isto se događa s nekim vrstama insekata i primjenom insekticida na usjevima.

Još jedan idealan slučaj mogao bi biti slučaj kunića, budući da je virusna miksomatoza smanjila njihovu populaciju u nekim područjima Europe i Australije do 99% tijekom 20. stoljeća.. To je dovelo do odabira, dugoročno gledano, onih pojedinaca s mutacijama otpornim na infekciju (utvrđene su do 3 učinkovite genetske varijacije). Ta je činjenica barem dijelom spriječila potpuni nestanak vrste, budući da su imunorezistentne one koje imaju potomstvo i traju tijekom vremena.

neriješena pitanja

Iako se prethodno izloženi podaci čine obećavajućim, moramo to naglasiti, za svaki slučaj Zapanjujuće, ima mnogo drugih u kojima su vrste nestale zbog virusa i pandemija bez struje Ne čini ništa. Ovo je primjer gljive chytrid kod vodozemaca, koja je uzrokovala pad 500 vrsta vodozemaca i potpuno izumiranje njih gotovo 100 u samo 50 godina. Naravno, ni u kojem slučaju nemamo posla s čudesnim adaptivnim mehanizmom.

Drugo pitanje koje treba riješiti je stvarna razlika između evolucijskog spašavanja i normalnih stopa prilagodbe. Razlikovanje oba pojma je u najmanju ruku složeno, budući da je potrebno mnogo empirijskih dokaza i čimbenika koje treba uzeti u obzir za svaku analiziranu vrstu.

Sažetak

Možda ovi pojmovi čitatelju mogu zvučati pomalo zbunjujuće, ali ako želimo da prije toga imate ideju Na kraju, ovo je sljedeće: evolucijsko spašavanje nije djelo koje izvodi ljudsko biće niti mjera očuvanje, ali hipotetska situacija u kojoj se živa bića mogu nositi s pritiscima okoliša zahvaljujući brzoj adaptivnoj evoluciji.

Stavljanje ovog koncepta na empirijski test predstavlja golemu logističku složenost, jer zahtijeva vrlo dugotrajno praćenje populacije, genetske analize i mnoge druge parametri. U svakom slučaju, ne možemo vjerovati da će sama priroda popraviti katastrofu koju smo stvorili: ako itko može preokrenuti ovu situaciju, barem djelomično, to je čovjek.

Bibliografske reference:

• Podaci o izumiranju: Međunarodna unija za očuvanje prirode (IUCN).
• Carlson, S. M., Cunningham, C. J. i Westley, P. DO. (2014). Evolucijski spas u svijetu koji se mijenja. Trendovi u ekologiji i evoluciji, 29(9), 521-530.
• Bell, G. i González, A. (2009). Evolucijsko spašavanje može spriječiti izumiranje nakon promjene okoliša. Ecology letters, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Evolucijski spas. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Evolucijski spas i granice prilagodbe. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.