ევოლუციური გადარჩენა: რა არის ეს და როგორ მოქმედებს ის სახეობების შენარჩუნებაზე

კლიმატის ცვლილება და ანთროპიზაცია გავლენას ახდენს ეკოსისტემებზე და, შესაბამისად, ექსპერტების შეფასებით, 150-დან 200-მდე სახეობის ცოცხალი არსება გადაშენდება ყოველ 24 საათში. ჰაბიტატები არც საუკეთესო მომენტს გადის, რადგან ასევე სავარაუდოა, რომ სულ მსოფლიოში წელიწადში 13,7 მილიონი ჰექტარი ტყე, რაც ექვივალენტურია იმ ფართობისა, რომელსაც იკავებს საბერძნეთი.

ყველა ეს მონაცემი გვიჩვენებს რეალობას, რომლის ამოცნობაც ძნელია: დედამიწა უახლოვდება უკუქცევის წერტილს. შეძლებს თუ არა ბუნება ადამიანის მიერ შემოტანილ ცვლილებებს? აქვთ თუ არა ცოცხალ არსებებს საკმარისი ევოლუციური სტრატეგიები, რათა გაუმკლავდნენ გარემოს ცვალებადობის თავბრუდამხვევ სიჩქარეს? ამ კითხვაზე და ბევრ სხვაზე ვცდილობთ ვუპასუხოთ ევოლუციური გადარჩენის თეორია. ამას ქვემოთ აგიხსნით.

• დაკავშირებული სტატია: "ბიოლოგიური ევოლუციის თეორია: რა არის და რას ხსნის"

რა არის ევოლუციური გადარჩენის თეორია?

ადამიანი იმყოფება მეექვსე მასობრივ გადაშენებაში (ჰოლოცენური გადაშენება), რადგან დღეს სახეობების გადაშენების ტემპი 100-დან 1000-ჯერ აღემატება ბუნებრივ საშუალო ევოლუციას. სამწუხაროდ, ეს მონაცემები მრავალჯერ იქნა გამყარებული სამეცნიერო მტკიცებულებებით.

ბუნების დაცვის საერთაშორისო კავშირის (IUCN) მიხედვით ცოცხალ არსებათა 32000-ზე მეტ ტაქსას საფრთხე ემუქრებაანუ: ყოველი რვა სახეობის ფრინველი, ყოველი მეოთხე ძუძუმწოვარი, ამფიბიების თითქმის ნახევარი და მცენარეების 70%. მოკლედ, ადამიანების მიერ შეფასებული ყველა სახეობის 27% საფრთხის გარკვეულ კატეგორიაშია.

ეს ბადებს შემდეგ კითხვას კონსერვაციის პროფესიონალებისთვის: აქვთ თუ არა ცოცხალ არსებებს ინსტრუმენტები მზარდი საფრთხის დასაძლევად, რაც ადამიანის მოქმედებაა? როგორ გადაურჩა ზოგიერთმა სახეობამ სხვა გადაშენების მოვლენებს? ევოლუციური გადარჩენის თეორია ცდილობს ნაწილობრივ დაფაროს ეს პასუხები, ყოველ შემთხვევაში ქაღალდზე.

ევოლუციური გადარჩენის თეორიის თეორიული საფუძველი

კლიმატის ცვლილების ფონზე, ცოცხალ არსებათა პოპულაციას აქვს სამი ინსტრუმენტი დროთა განმავლობაში გადარჩენისთვის:

• ფენოტიპური პლასტიურობა: ეხება ინდივიდის გენეტიკურ თვისებებს გარემოს ცვლილებასთან ადაპტაციისთვის. გენოტიპი კოდირებს ერთზე მეტ ფენოტიპს.
• დისპერსალიზაცია: პოპულაციის ნებისმიერი მოძრაობა, რომელსაც აქვს პოტენციალი გამოიწვიოს გენების ნაკადი სახეობის ინდივიდებს შორის.
• ადაპტური ევოლუცია: ერთი ან მეტი სახეობის სწრაფი სახეობა მრავალი ახალი ეკოლოგიური ნიშის შესავსებად.

მიუხედავად იმისა, რომ მოკლევადიან პერსპექტივაში დისპერსიის ფენომენი შეიძლება იყოს გამოსავალი, ფიზიკური სივრცე სასრულია და ახალი გამოკვლეული ტერიტორიები ჩვეულებრივ უკვე დაკავებულია სხვა ცოცხალი არსებების მიერ. ამ მიზეზით, სახეობების მდგრადობა ცვალებად გარემოში დიდწილად დამოკიდებულია მათ უნარზე ადაპტირებად განვითარება, ანუ სპეციალიზირება ახალ გარემოს ვარიანტებში მანამდე გაქრება.

ევოლუციური გადარჩენის თეორია ემყარება ამ ბოლო პუნქტს. Სხვა სიტყვებით, გვთავაზობს, რომ ცოცხალ არსებებს შეუძლიათ გამოჯანმრთელდნენ გარემო სტრესისგან ხელსაყრელი გენეტიკური მოდიფიკაციის გზით, იმის ნაცვლად, რომ მთელი თავისი „იმედები“ დადონ გენების ნაკადზე, ინდივიდების მიგრაციაზე ან გაფანტვაზე.

"ტიპიური ევოლუცია" გვთავაზობს, რომ ცოცხალი არსებები ნელა ვითარდებიან, მაგრამ ჩვენ აღარ ვართ ტიპიურ სიტუაციაში. ამრიგად, შესწავლილია „თანამედროვე ევოლუციის“ ახალი კონცეფცია, ან რა არის იგივე, რომ ცოცხალ არსებებს შეუძლიათ მოკლე დროში უფრო სწრაფად განვითარდნენ გარემოში გადარჩენისთვის მასში მომხდარი სწრაფი ცვლილებების მიუხედავად.

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "სპეციაცია: რა არის და როგორ ვითარდება ბიოლოგიურ ევოლუციაში"

გასათვალისწინებელი ფაქტორები

ევოლუციური გადარჩენის თეორიაში გადამწყვეტ როლს თამაშობს რამდენიმე ფაქტორი. მათ მოკლედ წარმოგიდგენთ შემდეგ სტრიქონებში.

1. დემოგრაფიული ფაქტორები

თეორიული პოსტულაციები ადგენენ, რომ შეფასებული პოპულაციის ზომა არის არსებითი ფაქტორი იმის გასაგებად, შესაძლებელია თუ არა ევოლუციური გადარჩენა. პოპულაციებში არსებობს მნიშვნელობა, რომელსაც ეწოდება "მინიმალური სიცოცხლისუნარიანი პოპულაცია" (MVP), ქვედა ზღვარი, რომელიც საშუალებას აძლევს სახეობას გადარჩეს ბუნებაში. როდესაც ტაქსონები ამ მნიშვნელობის ქვემოთაა, გადაშენება ბევრად უფრო დამაჯერებელი ხდება სტოქასტური ან შემთხვევითი პროცესების გამო, როგორიცაა გენეტიკური დრიფტი.

ამრიგად, რაც უფრო გრძელია პოპულაცია MVP-ზე დაბალი, მით ნაკლებია მისი ევოლუციური გადარჩენის შანსი. გარდა ამისა, რაც უფრო სწრაფად მცირდება მოსახლეობა, მით უფრო მცირდება ამ თეორიის სიცოცხლისუნარიანობა: სახეობას უნდა მიეცეს „დრო“ სიცოცხლისუნარიანი ადაპტაციის შესაქმნელად, სანამ ის გადაშენებამდე მიიყვანს.

2. გენეტიკური ფაქტორები

სახეობის გენეტიკური ცვალებადობა, მასში არსებული მუტაციების სიჩქარე და მისი გაფანტვის ინდექსი ასევე არის მასში ევოლუციური გადარჩენის ფენომენის გასაღებები.

ბუნებრივია, რაც უფრო დიდია პოპულაციის გენეტიკური ცვალებადობა, მით მეტია გადარჩენის ალბათობა, ვინაიდან ბუნებრივ გადარჩევას შეუძლია იმოქმედოს უფრო მეტ მახასიათებელზე. ეს ხელს შეუწყობს იმ მომენტისთვის ყველაზე შესაფერისი და, იდეალურ შემთხვევაში, ყველაზე ნაკლებად მომზადებული გაქრება და მოსახლეობა მერყეობს ყველაზე ეფექტურ ცვლილებამდე: მოხდება ადაპტური ევოლუცია.

მუტაციის სიჩქარემ ასევე უნდა შეუწყოს ხელი ევოლუციურ გადარჩენას, რადგან არასაზიანო ან სასარგებლო მუტაციები სახეობებში გენეტიკური ცვალებადობის შეძენის კიდევ ერთი გზაა. სამწუხაროდ, ცხოველებში ეს ფენომენი ჩვეულებრივ საკმაოდ ნელია.

3. გარეგანი ფაქტორები

ცხადია, წარმატებული ევოლუციური გადარჩენის ალბათობა ასევე დამოკიდებულია გარემოზე. თუ გარემოში ცვლილების ტემპი უფრო სწრაფია, ვიდრე თაობათა ბრუნვის მაჩვენებელი მოსახლეობაში, ყველაფერი უზომოდ რთულდება. ანალოგიურად, სხვა ცოცხალ არსებებთან ურთიერთქმედება მნიშვნელოვან როლს ასრულებს: ორივე შიდა და სახეობებს შორის შეჯიბრებებმა შეიძლება გაზარდოს ან შეამციროს გადარჩენის შანსები ევოლუციური.

პრაქტიკული მიდგომა

აქამდე ჩვენ გითხარით ზოგიერთი თეორია, მაგრამ იდეალურ შემთხვევაში, ნებისმიერი პოსტულაცია უნდა ეფუძნებოდეს, ნაწილობრივ მაინც, პრაქტიკულ დაკვირვებებს. სამწუხაროდ, ევოლუციური გადარჩენის თეორიის დამტკიცება ძალიან რთულია, მით უმეტეს, თუ გავითვალისწინებთ იმას, რომ საჭიროა გენეტიკური ტესტები და პოპულაციის დაკვირვება, რომელიც უნდა შენარჩუნდეს ათწლეულების განმავლობაში.

ძალიან ნათელი მაგალითი (თუმცა მისი ანთროპული ბუნების გამო მთლად მართებული არ არის) არის ბაქტერიების სხვადასხვა ჯგუფის მიერ ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობა. ბაქტერიები მუტაციას განიცდიან ბევრად უფრო სწრაფად, ვიდრე ევოლუციურად იყო მოსალოდნელი, რადგან წამლები უნებლიედ ირჩევენ ყველაზე რეზისტენტულ და სიცოცხლისუნარიან ინდივიდებს. იგივე ხდება მწერების ზოგიერთ სახეობაში და კულტურებზე ინსექტიციდების გამოყენებასთან დაკავშირებით.

კიდევ ერთი იდეალური შემთხვევა შეიძლება იყოს კურდღლების შემთხვევა, რადგან ვირუსულმა მიქსომატოზიმ შეამცირა მათი პოპულაცია ევროპისა და ავსტრალიის ზოგიერთ რაიონში მე-20 საუკუნის განმავლობაში 99%-მდე.. ამან გამოიწვია, გრძელვადიან პერსპექტივაში, იმ პირთა შერჩევა, რომლებსაც აქვთ მუტაციები, რომლებიც მდგრადია ინფექციის მიმართ (გამოვლენილია 3-მდე ეფექტური გენეტიკური ვარიაცია). ამ ფაქტმა ნაწილობრივ მაინც შეუშალა სახეობების სრული გაქრობა, ვინაიდან იმუნორეზისტენტული ისეთებია, რომლებსაც შთამომავლობა ჰყავთ და დროთა განმავლობაში ცოცხლობენ.

გადაუჭრელი საკითხები

მიუხედავად იმისა, რომ ადრე გამოქვეყნებული მონაცემები პერსპექტიული ჩანს, ჩვენ უნდა ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ თითოეული შემთხვევისთვის გასაოცარია, რომ არსებობს მრავალი სხვა, სადაც სახეობები გაქრა ვირუსებისა და პანდემიების გამო ელექტროენერგიის გარეშე Არაფრის კეთება. ეს არის ქითრიდის სოკოს მაგალითი ამფიბიებში, რამაც გამოიწვია 500 ამფიბიის სახეობის შემცირება და თითქმის 100 მათგანის სრული გადაშენება სულ რაღაც 50 წელიწადში. რა თქმა უნდა, არავითარ შემთხვევაში არ გვაქვს საქმე სასწაულად ადაპტირებულ მექანიზმთან.

კიდევ ერთი გადასაწყვეტი საკითხია ფაქტობრივი განსხვავება ევოლუციური გადარჩენისა და ადაპტაციის ნორმალურ ტემპებს შორის. ორივე ტერმინის დიფერენცირება მაინც რთულია, ვინაიდან საჭიროა ბევრი ემპირიული მტკიცებულება და ფაქტორების გათვალისწინება თითოეული გაანალიზებული სახეობისთვის.

Შემაჯამებელი

შესაძლოა, ეს ტერმინები ცოტა დამაბნეველად ჟღერდეს მკითხველისთვის, მაგრამ თუ გვინდა, რომ ადრე გქონდეთ იდეა დაბოლოს, ეს არის შემდეგი: ევოლუციური გადარჩენა არ არის ადამიანის მიერ შესრულებული ქმედება და არც საზომი კონსერვაცია, მაგრამ ჰიპოთეტური სიტუაცია, რომელშიც ცოცხალ არსებებს შეუძლიათ გაუმკლავდნენ გარემო ზეწოლას სწრაფი ადაპტაციური ევოლუციის წყალობით.

ამ კონცეფციის გამოცდა ემპირიულად წარმოადგენს ტიტანურ ლოგისტიკურ სირთულეს, ვინაიდან მოითხოვს მოსახლეობის ძალიან გრძელვადიან მონიტორინგს, გენეტიკურ ანალიზს და სხვა ბევრს პარამეტრები. ნებისმიერ შემთხვევაში, ჩვენ არ შეგვიძლია გვჯეროდეს, რომ ბუნება თავად გამოასწორებს სტიქიას, რომელიც ჩვენ შევქმენით: თუ ვინმეს შეუძლია შეცვალოს ეს სიტუაცია, ნაწილობრივ მაინც, ეს არის ადამიანი.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

• მონაცემები გადაშენების შესახებ: ბუნების დაცვის საერთაშორისო კავშირი (IUCN).
• კარლსონი, ს. მ., კანინგემი, კ. ჯ., და ვესტლი, პ. TO. (2014). ევოლუციური გადარჩენა ცვალებად სამყაროში. ტენდენციები ეკოლოგიასა და ევოლუციაში, 29(9), 521-530.
• ბელი, გ., და გონსალესი, ა. (2009). ევოლუციურ გადარჩენას შეუძლია თავიდან აიცილოს გადაშენება გარემოს ცვლილების შემდეგ. ეკოლოგიის წერილები, 12(9), 942-948 წ.
• ბელი, გ. (2017). ევოლუციური გადარჩენა. ეკოლოგიის, ევოლუციის და სისტემატიკის წლიური მიმოხილვა, 48, 605-627.
• ბელი, გ. (2013). ევოლუციური გადარჩენა და ადაპტაციის საზღვრები. სამეფო საზოგადოების ფილოსოფიური გარიგებები B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.