Evolūcijas glābšana: kas tas ir un kā tas ietekmē sugu saglabāšanu

Klimata pārmaiņas un antropizācija ietekmē ekosistēmas, un tāpēc eksperti lēš, ka ik pēc 24 stundām izmirst 150 līdz 200 dzīvo būtņu sugas. Arī biotopi nepiedzīvo savu labāko brīdi, jo arī tiek lēsts, ka kopumā 13,7 miljoni hektāru meža gadā visā pasaulē, kas ir ekvivalents platībai, ko aizņem Grieķija.

Visi šie dati parāda realitāti, kuru ir grūti atpazīt: Zeme tuvojas punktam, no kura neatgriežas. Vai daba spēs sekot līdzi cilvēku ieviestajām pārmaiņām? Vai dzīvajām būtnēm ir pietiekami daudz evolūcijas stratēģiju, lai tiktu galā ar reibinošo vides izmaiņu ātrumu? Uz šo un daudziem citiem jautājumiem cenšas atbildēt evolūcijas glābšanas teorija. Tālāk mēs jums to izskaidrojam.

• Saistīts raksts: "Bioloģiskās evolūcijas teorija: kas tā ir un ko tā izskaidro"

Kāda ir evolūcijas glābšanas teorija?

Cilvēks ir sestajā masveida izmiršanas stadijā (holocēna izzušana), jo sugu izzušanas ātrums mūsdienās ir 100 līdz 1000 reižu lielāks nekā evolūcijas dabiskais vidējais rādītājs. Diemžēl šie dati vairākkārt ir pamatoti ar zinātniskiem pierādījumiem.

Saskaņā ar Starptautiskās Dabas aizsardzības savienības (IUCN) datiem vairāk nekā 32 000 dzīvo būtņu taksonu ir apdraudēti, proti: katra astotā putnu suga, katrs ceturtais zīdītājs, gandrīz puse abinieku un 70% augu. Kopumā 27% no visām cilvēku novērtētajām sugām ietilpst kādā apdraudējuma kategorijā.

Tas rada šādu jautājumu dabas aizsardzības speciālistiem: Vai dzīvām būtnēm ir instrumenti, lai stātos pretī pieaugošajiem draudiem, kas ir cilvēku rīcība? Kā dažas sugas ir pārdzīvojušas citus izzušanas notikumus? Evolūcijas glābšanas teorija mēģina daļēji aptvert šīs atbildes, vismaz uz papīra.

Evolūcijas glābšanas teorijas teorētiskais pamatojums

Ņemot vērā klimata pārmaiņas, dzīvo būtņu populācijām ir trīs rīki, lai laika gaitā izdzīvotu:

• Fenotipiskā plastiskums: attiecas uz indivīda ģenētiskajām īpašībām, lai pielāgotos vides izmaiņām. Genotips kodē vairāk nekā vienu fenotipu.
• Izkliedēšana: jebkura populācijas kustība, kas var izraisīt gēnu plūsmu starp sugas indivīdiem.
• Adaptīvā evolūcija: ātra vienas vai vairāku sugu veidošanās, lai aizpildītu daudzas jaunas ekoloģiskas nišas.

Lai gan īstermiņā risinājums var būt izkliedes parādības, fiziskā telpa ir ierobežota, un jaunās izpētītās teritorijas parasti jau ir aizņemtas citu dzīvu būtņu. Šī iemesla dēļ sugu noturība mainīgā vidē lielā mērā ir atkarīga no to spējas adaptīvi attīstīties, tas ir, specializēties jaunos vides variantos pirms tam pazust.

Evolūcijas glābšanas teorija balstās uz šo pēdējo punktu. Citiem vārdiem sakot, ierosina, ka dzīvās būtnes var atgūties no vides spriedzes, izmantojot izdevīgu ģenētisko modifikāciju, tā vietā, lai liktu visas savas “cerības” uz gēnu plūsmu, indivīdu migrāciju vai izkliedi.

"Tipiskā evolūcija" ierosina, ka dzīvās būtnes attīstās lēni, bet mēs vairs neatrodamies tipiskā situācijā. Tādējādi tiek izpētīts jauns jēdziens "mūsdienu evolūcija" vai tas pats, ka dzīvās būtnes īsā laikā var attīstīties ātrāk, lai izdzīvotu vidē neskatoties uz straujajām izmaiņām, kas tajā notiek.

• Jūs varētu interesēt: "Specifikācija: kas tas ir un kā tas attīstās bioloģiskajā evolūcijā"

Faktori, kas jāņem vērā

Evolūcijas glābšanas teorijā galveno lomu spēlē vairāki faktori. Mēs ar tiem īsi iepazīstinām jūs nākamajās rindās.

1. demogrāfiskie faktori

Teorētiskās postulācijas nosaka, ka novērtētās populācijas lielums ir būtisks faktors, lai zinātu, vai evolūcijas glābšana var notikt vai nē. populācijās ir vērtība, ko sauc par “minimālo dzīvotspējīgo populāciju” (MVP), kas ir zemākā robeža, kas ļauj sugai izdzīvot dabā.. Kad taksoni ir zem šīs vērtības, izzušana kļūst daudz ticamāka stohastisku vai nejaušu procesu, piemēram, ģenētiskās novirzes, dēļ.

Tādējādi, jo ilgāk populācija ir zem MVP, jo mazāka ir evolūcijas glābšanas iespēja. Turklāt, jo ātrāk samazinās iedzīvotāju skaits, jo vairāk samazinās šīs teorijas dzīvotspēja: sugai ir jādod “laiks”, lai radītu dzīvotspējīgu adaptāciju, pirms tā tiek izraisīta izzušanā.

2. Ģenētiskie faktori

Sugas ģenētiskā mainīgums, tās radīto mutāciju ātrums un izplatības indekss arī ir atslēgas, lai tajā notiktu evolūcijas glābšanas parādība.

Protams, jo lielāka ir populācijas ģenētiskā variabilitāte, jo lielāka iespējamība būs glābšana, jo dabiskā atlase var ietekmēt lielāku skaitu iezīmju. Tas dos priekšroku šim brīdim vispiemērotākajam, un ideālā gadījumā vismazāk sagatavotie pazudīs, un iedzīvotāju skaits svārstīsies līdz visefektīvākajām pārmaiņām: notiks adaptīvā evolūcija.

Mutāciju ātrumam būtu arī jāveicina evolūcijas glābšana, jo nekaitīgas vai labvēlīgas mutācijas ir vēl viens veids, kā iegūt sugu ģenētisko mainīgumu. Diemžēl dzīvniekiem šī parādība parasti ir diezgan lēna.

3. ārējie faktori

Skaidrs, veiksmīgas evolūcijas glābšanas iespējamība ir atkarīga arī no vides. Ja vides pārmaiņu temps ir straujāks nekā iedzīvotāju paaudžu maiņas temps, lietas kļūst ārkārtīgi sarežģītas. Tādā pašā veidā būtiska loma ir mijiedarbībai ar citām dzīvām būtnēm: gan iekšējās un starpsugu sacensības var palielināt vai samazināt glābšanas iespējas evolucionārs.

Praktiska pieeja

Līdz šim mēs esam jums pastāstījuši par daļu no teorijas, bet ideālā gadījumā jebkurai postulācijai vismaz daļēji būtu jābalstās uz praktiskiem novērojumiem. Diemžēl evolūcijas glābšanas teorijas pierādīšana ir ārkārtīgi sarežģīta, vēl jo vairāk, ja ņemam vērā, ka ir nepieciešami ģenētiskie testi un populācijas uzraudzība, kas ir jāsaglabā gadu desmitiem.

Ļoti spilgts piemērs (lai gan ne pilnībā derīgs tā antropiskā rakstura dēļ) ir dažādu baktēriju grupu rezistence pret antibiotikām. Baktērijas mutācijas notiek daudz ātrāk, nekā evolucionāli gaidīts, jo zāles nepārtraukti nejauši izvēlas visizturīgākos un dzīvotspējīgākos indivīdus. Tas pats notiek ar dažām kukaiņu sugām un insekticīdu lietošanu kultūraugiem.

Vēl viens ideāls gadījums varētu būt truši, jo vīrusu miksomatoze 20. gadsimtā samazināja to populāciju dažos Eiropas un Austrālijas apgabalos līdz pat 99%.. Tas noveda pie to indivīdu atlases ilgtermiņā ar mutācijām, kas ir rezistentas pret infekciju (ir identificētas līdz 3 efektīvām ģenētiskām variācijām). Šis fakts vismaz daļēji ir novērsis sugas pilnīgu izzušanu, jo imūnrezistentās ir tās, kurām ir pēcnācēji un tās saglabājas laika gaitā.

neatrisināti jautājumi

Lai gan iepriekš atklātie dati šķiet daudzsološi, mums tas jāuzsver katrā gadījumā pārsteidzoši, ir daudz citu, kurās sugas ir pazudušas vīrusu un pandēmiju dēļ bez strāvas Neko nedarīt. Šis ir abinieku sēnes, kas ir izraisījusi 500 abinieku sugu samazināšanos un gandrīz 100 no tām pilnīgu izzušanu tikai 50 gadu laikā, piemērs. Protams, nekādā gadījumā mums nav darīšana ar brīnumainu adaptācijas mehānismu.

Vēl viens risināms jautājums ir faktiskā atšķirība starp evolucionāro glābšanu un normālu adaptācijas ātrumu. Abu terminu nošķiršana ir vismaz sarežģīta, jo katrai analizētajai sugai ir nepieciešami daudzi empīriski pierādījumi un faktori, kas jāņem vērā.

Kopsavilkums

Iespējams, šie termini lasītājam var šķist nedaudz mulsinoši, bet, ja mēs vēlamies, lai jums būtu priekšstats pirms tam beidziet, tas ir šāds: evolucionārā glābšana nav cilvēka veikta darbība, ne arī mērs saglabāšana, bet hipotētiska situācija, kurā dzīvās būtnes var tikt galā ar vides spiedienu, pateicoties ātrai adaptīvajai evolūcijai.

Šīs koncepcijas pārbaude empīriski rada titānisku loģistikas sarežģītību, jo nepieciešama ļoti ilgstoša populācijas uzraudzība, ģenētiskā analīze un daudzas citas parametrus. Jebkurā gadījumā mēs nevaram paļauties, ka daba pati novērsīs mūsu radīto katastrofu: ja kāds var mainīt šo situāciju, vismaz daļēji, tas ir cilvēks.

Bibliogrāfiskās atsauces:

• Dati par izzušanu: Starptautiskā Dabas aizsardzības savienība (IUCN).
• Karlsons, S. M., Kaningems, K. J. un Vestlijs, P. UZ. (2014). Evolūcijas glābšana mainīgā pasaulē. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bells, G. un Gonsaless, A. (2009). Evolūcijas glābšana var novērst izzušanu pēc vides izmaiņām. Ekoloģijas vēstules, 12(9), 942-948.
• Bells, G. (2017). Evolūcijas glābšana. Ekoloģijas, evolūcijas un sistemātikas gada pārskats, 48, 605-627.
• Bells, G. (2013). Evolūcijas glābšana un adaptācijas robežas. Karaliskās biedrības filozofiskie darījumi B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.