Evolúciós mentés: mi ez, és hogyan befolyásolja a fajok megőrzését

Az éghajlatváltozás és az antropizáció megviseli az ökoszisztémákat, ezért a szakértők becslése szerint 24 óránként 150-200 élőlényfaj pusztul ki. Az élőhelyek sem a legjobb pillanatukat élik, hiszen a becslések szerint is összesen 13,7 millió hektár erdő évente világszerte, ami megegyezik az általuk elfoglalt területtel Görögország.

Mindezek az adatok egy nehezen felismerhető valóságot mutatnak nekünk: a Föld közeledik egy olyan ponthoz, ahonnan nincs visszatérés. A természet képes lesz lépést tartani az ember által bevezetett változásokkal? Van-e az élőlényeknek elegendő evolúciós stratégiájuk ahhoz, hogy megbirkózzanak a környezeti ingadozások szédítő sebességével? Erre a kérdésre és még sok másra próbál választ adni evolúciós mentési elmélet. Az alábbiakban elmagyarázzuk Önnek.

• Kapcsolódó cikk: "A biológiai evolúció elmélete: mi ez és mit magyaráz"

Mi az evolúciós mentés elmélete?

Az emberi lény a hatodik tömeges kihalóban van (holocén kihalás), mivel a fajok kihalásának üteme ma 100-1000-szerese az evolúció természetes átlagának. Sajnos ezeket az adatokat több alkalommal tudományos bizonyítékokkal támasztották alá.

A Nemzetközi Természetvédelmi Unió (IUCN) szerint több mint 32 000 élőlény taxonja van veszélyben, azaz: minden nyolcadik madárfaj, minden negyedik emlős, a kétéltűek majdnem fele és a növények 70%-a. Összefoglalva, az összes ember által értékelt faj 27%-a tartozik valamilyen fenyegetettségi kategóriába.

Ez a következő kérdést veti fel a természetvédelmi szakemberek számára: Vannak-e eszközeik az élőlényeknek, hogy szembenézzenek a növekvő fenyegetéssel, az emberi cselekvéssel? Hogyan éltek túl egyes fajok más kihalási eseményeket? Az evolúciós mentéselmélet megpróbálja részben fedni ezeket a válaszokat, legalábbis papíron.

Az evolúciós mentés elméletének elméleti megalapozása

A klímaváltozással szemben az élőlények populációinak három eszköze van az idő múlásával való túlélésre:

• Fenotípusos plaszticitás: az egyén genetikai tulajdonságaira utal, hogy alkalmazkodjon a környezeti változásokhoz. A genotípus egynél több fenotípust kódol.
• Elterjedés: Bármely populációmozgás, amely génáramláshoz vezethet egy faj egyedei között.
• Adaptív evolúció: egy vagy több faj gyors spekulációja számos új ökológiai rést betölt.

Bár rövid távon a diszperziós jelenségek jelenthetik a megoldást, a fizikai tér véges, és a feltárt új területeket általában már más élőlények foglalják el. Emiatt a fajok változó környezetben való megmaradása nagymértékben függ attól, hogy képesek adaptívan fejlődnek, azaz korábban új környezeti változatokra specializálódtak eltűnik.

Az evolúciós mentés elmélete ezen az utolsó ponton alapul. Más szavakkal, azt javasolja, hogy az élőlények előnyös genetikai módosítással kiheverjék a környezeti stresszt, ahelyett, hogy minden „reményüket” a génáramlásra, az egyedek vándorlására vagy szétszóródására helyeznék.

A "tipikus evolúció" azt sugallja, hogy az élőlények lassan fejlődnek, de már nem vagyunk tipikus helyzetben. Így a „kortárs evolúció” új fogalmát tárják fel, vagy ami ugyanaz, hogy az élőlények rövid idő alatt gyorsabban tudnak fejlődni a környezetben való túlélés érdekében a benne fellépő gyors változások ellenére.

• Érdekelheti: "Speciáció: mi ez és hogyan fejlődik a biológiai evolúcióban"

Figyelembe veendő tényezők

Az evolúciós mentéselméletben számos tényező kulcsszerepet játszik. Ezeket röviden bemutatjuk Önnek a következő sorokban.

1. demográfiai tényezők

Az elméleti feltevések kikötik, hogy az értékelt populáció mérete lényeges tényező annak tudásához, hogy megtörténhet-e az evolúciós mentés vagy sem. a populációkban létezik egy „minimális életképes populáció” (MVP) érték, az alsó határ, amely lehetővé teszi a fajok túlélését a természetben. Ha a taxonok ennél az értéknél alacsonyabbak, a kihalás sokkal valószínűbbé válik a sztochasztikus vagy véletlenszerű folyamatok, például a genetikai sodródás miatt.

Így minél hosszabb ideig van egy populáció az MVP alatt, annál kevésbé valószínű az evolúciós mentés. Továbbá minél gyorsabban csökken a népesség, annál inkább csökken ennek az elméletnek az életképessége: a fajnak „időt” kell adni ahhoz, hogy életképes alkalmazkodást generáljon, mielőtt a kihalás felé fordulna.

2. Genetikai tényezők

Egy faj genetikai variabilitása, az általa bemutatott mutációk aránya és elterjedési indexe szintén kulcsfontosságúak ahhoz, hogy egy evolúciós mentőjelenség megtörténjen benne.

Természetesen, minél nagyobb egy populáció genetikai változatossága, annál valószínűbb a mentés, mivel a természetes szelekció több tulajdonságra képes hatni. Ez az adott pillanatban legmegfelelőbbnek kedvez, ideális esetben a legkevésbé felkészültebbek eltűnnek, és a népesség a leghatékonyabb változás felé ingadozik: adaptív evolúció megy végbe.

A mutációs rátának az evolúciós mentéseket is elő kell segítenie, mivel a nem káros vagy jótékony mutációk egy másik módja a fajok genetikai variabilitásának megszerzésének. Sajnos az állatoknál ez a jelenség általában meglehetősen lassú.

3. külső tényezők

Tisztán, a sikeres evolúciós mentés valószínűsége a környezettől is függ. Ha a környezet változási üteme gyorsabb, mint a népesség generációváltásának üteme, akkor a dolgok rendkívül bonyolulttá válnak. Ugyanígy a más élőlényekkel való interakciók is alapvető szerepet játszanak: mind a az intra- és interspecifikus versenyek növelhetik vagy csökkenthetik a mentés esélyeit evolúciós.

Gyakorlati megközelítés

Eddig elmondtunk néhány elméletet, de ideális esetben minden feltételezésnek legalább részben gyakorlati megfigyeléseken kell alapulnia. Sajnos az evolúciós mentés elméletének bizonyítása rendkívül bonyolult, még inkább, ha figyelembe vesszük, hogy genetikai tesztekre és populációkövetésekre van szükség, amelyeket évtizedekig fenn kell tartani.

Egy nagyon világos példa (bár antropikus természete miatt nem teljesen érvényes) a különböző baktériumcsoportok antibiotikumokkal szembeni rezisztenciája. A baktériumok az evolúciós elvárásoknál sokkal gyorsabban mutálódnak, mivel a gyógyszerek akaratlanul is folyamatosan kiválasztják a legrezisztensebb és legéletképesebb egyedeket. Ugyanez történik egyes rovarfajokkal és a rovarölő szerek haszonnövényeken történő kijuttatásával.

Egy másik ideális eset lehet a nyulak, mivel a vírusos myxomatosis a XX. század folyamán Európa és Ausztrália egyes területein akár 99%-kal is csökkentette populációjukat.. Ez hosszú távon a fertőzésekkel szemben rezisztens mutációkkal rendelkező egyének kiválasztásához vezetett (akár 3 hatékony genetikai variációt is azonosítottak). Ez a tény legalább részben megakadályozta a fajok teljes eltűnését, hiszen az immunrezisztensek azok, amelyek utódokat hoznak és idővel megmaradnak.

megoldatlan kérdéseket

Bár a korábban nyilvánosságra hozott adatok ígéretesnek tűnnek, ezt minden esetben hangsúlyoznunk kell feltűnő, hogy sok más faj is eltűnt a vírusok és a világjárványok miatt áram nélkül Ne csinálj semmit. Ez a példa a kétéltűek chytrid gombájára, amely mindössze 50 év alatt 500 kétéltűfaj pusztulását és közel 100-nak a teljes kihalását okozta. Természetesen semmi esetre sem egy csodálatos adaptációs mechanizmussal van dolgunk.

Egy másik megoldandó probléma az evolúciós mentés és az alkalmazkodás normál üteme közötti tényleges különbségtétel. A két fogalom megkülönböztetése legalábbis bonyolult, mivel sok empirikus bizonyítékra van szükség, és minden elemzett faj esetében figyelembe kell venni a tényezőket.

Összegzés

Talán kissé zavaróan hangzanak ezek a kifejezések az olvasó számára, de ha azt akarjuk, hogy előtte legyen ötlete befejezni, ez a következő: az evolúciós megmentés nem az emberi lény által végrehajtott cselekedet, és nem is a mértéke természetvédelem, de hipotetikus helyzet, amelyben az élőlények a gyors adaptív evolúciónak köszönhetően képesek megbirkózni a környezeti nyomással.

Ennek a koncepciónak az empirikus próbára tétele titáni logisztikai bonyolultságot mutat, hiszen nagyon hosszú távú populációfigyelést, genetikai elemzést és sok mást igényel paramétereket. Abban mindenesetre nem bízhatunk, hogy a természet maga fogja helyrehozni az általunk okozott katasztrófát: ha valaki legalább részben meg tudja fordítani ezt a helyzetet, az az ember.

Bibliográfiai hivatkozások:

• A kihalásokra vonatkozó adatok: Nemzetközi Természetvédelmi Unió (IUCN).
• Carlson, S. M., Cunningham, C. J. és Westley, P. NAK NEK. (2014). Evolúciós mentés a változó világban. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bell, G. és González, A. (2009). Az evolúciós mentés megakadályozhatja a környezetváltozást követő kihalást. Ökológiai levelek, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Evolúciós mentés. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Az evolúciós mentés és az alkalmazkodás határai. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.