Hva er rask evolusjon i biologi?

Evolusjon, fra et moderne synspunkt, er et problem som bringer zoologer, genetikere og fylogenispesialister til hodet. Det er klart at planeten Jorden er inne i en periode med dyptgripende forandringer, og derfor er graden av genotypisk variasjon og Det fenotypiske mønsteret til arten er ikke lenger avgrenset til de tradisjonelt postulerte teoretiske parameterne, i det minste til en viss grad. få øye på.

For eksempel er det kanskje mange som ikke vet at i dag, mens disse linjene skrives, er vi midt i den sjette masseutryddelsen (eller antropocene utryddelsen). Den nåværende utryddelsesraten er mellom 100 og 1000 ganger høyere enn det som ville forventes i et naturlig miljø, og derfor er det ikke vi er overrasket over å høre at én av 8 fugler, én av 4 pattedyr og én av 3 amfibier er i fare for å bli utryddet. Planter er ikke langt bak, da 70 % av alle er i faresonen.

Med disse foreløpige dataene ønsker vi å demonstrere en realitet: raskt utviklende prosesser som reagerer på miljøvariasjoner kan være avgjørende for varigheten av visse taxa over tid i en så skiftende og ustabil verden. Hvis du vil vite alle hemmelighetene bak dette lite utforskede konseptet, fortsett å lese.

• Relatert artikkel: "Teorien om biologisk evolusjon: hva den er og hva den forklarer"

Hva er biologisk evolusjon?

Å legge grunnlaget for evolusjonære mekanismer er det første skrittet for å utforske emnet som angår oss her. På en enkel måte kan evolusjon defineres som settet med endringer i genetiske karakterer (inkludert i genomet) og fenotypisk (uttrykket av nevnte genom) av de biologiske populasjonene gjennom generasjoner. Det er to brede typer evolusjon: divergent og konvergent.

Divergent evolusjon er en der en art over tid skiller seg i to forskjellige. Denne typen adaptive prosesser er inkludert i begrepet "spesiasjon", der de levende vesenene i samme befolkning får forskjellige egenskaper før forskjellige utfordringer, enten det skyldes fysiske, fysiologiske eller kromosomale barrierer (blant mange andre) til de blir forskjellige arter som ikke kan formere seg med hverandre Ja.

På den annen side kan en art også dukke opp der det fantes en annen, uten at det er behov for at to bestander skal skilles. Ganske enkelt kan de genetiske endringene til et spesifikt takson bli nok til at vi kan si at en art har utviklet seg til en annen.

I konvergent evolusjon får to (eller flere) forskjellige arter lignende egenskaper fordi de har vært utsatt for lignende evolusjonspress.. For eksempel har kroppene til en hval og en fisk sammenlignbare egenskaper med funksjoner analoge (svømmer og predaterer under vann), men deres evolusjonære historie og aner er fullstendig annerledes.

Til slutt er det nødvendig å merke seg at den kraftigste mekanismen når man beskriver utviklingen av arter er seleksjon. naturlig, den "kraften" som fremmer varigheten til de sterkeste og får de minst levedyktige til å ende opp med å forsvinne fra "bassenget" genetisk. Likevel er ikke dette den eneste: prosesser som genetisk drift forårsaker tap og variasjon av gener i populasjoner, selv om disse er tilfeldige og ikke reagerer på den biologiske egnetheten til vesener i live.

• Du kan være interessert i: "Charles Darwin: biografi om denne berømte engelske naturforskeren"

Hva mener vi med "rask utvikling"?

Å tilpasse rask evolusjon inn i dagens definisjon av evolusjon er ekstremt komplisert, siden det antas at Genetiske endringer i dyrearter (ikke så mye i virus og bakterier) skjer sakte, over tusenvis av år. år.

Begrepet "rask evolusjon" brukes i vitenskapelige publikasjoner for å beskrive endringer i allelfrekvenser (genvariasjoner) innenfor en spesifikk populasjon innen noen få generasjoner. Disse endringene innenfor samme art kan oppstå fra oppkomsten av nye genotyper (mutasjoner), genflyt mellom populasjoner eller genetiske blandinger mellom individer og/eller arter.

Noen forfattere postulerer at rask evolusjon må innebære en endring i den økologiske banen til populasjonene som opplever den, det vil si, Det må med andre ord oversettes til en rekke håndgripelige observasjoner som viser at det levende vesenet har «variert», og forenkler språket ved å maksimum. I mellomtiden hevder andre forskere at dette ikke trenger å være tilfelle: noen ganger kan rask utvikling skje for å opprettholde status quo for en befolkning i økosystemet der den formerer seg, uten å måtte produsere etologiske endringer eller i dens trofiske kjede, for eksempel.

Befolkningens kappløp mot utryddelse

Potensialet for lokal tilpasning av en befolkning (og dermed potensialet for rask utvikling) avhenger av flere faktorer. Blant dem finner vi følgende:

• Den lokale seleksjonskraften, det vil si miljøendringene og utfordringene som den gitte befolkningen må møte.
• Antall variable gener i den analyserte populasjonen.
• Befolkningsstørrelsen, fordi jo større den er, jo mer kan den håndtere tilfeldige prosesser som genetisk drift.

Så det ser vi en akselerert utviklingshastighet avhenger både av miljøet og de iboende egenskapene til den analyserte arten. For eksempel, hvis vi ser på et takson som nesten ikke har endret seg de siste 1000 årene og som viser genetisk variasjon ekstremt liten, har vi vanskelig for å forestille oss at den plutselig kan akkumulere håndgripelige genotypiske endringer på noen få generasjoner.

I tillegg til dette bør det bemerkes at det er akselererte vekstregioner av DNA (AR) i mange dyrearter, det vil si at de lider av mye raskere mutasjonshastigheter enn forventet. Man kan tenke seg at jo høyere andel AR-er er, jo mer sannsynlig vil rask utvikling være, men igjen, på dette tidspunktet kan vi bare spekulere.

Darwins finker: et bokeksempel

Å snakke om rask utvikling i dag er i mange tilfeller usant, siden selv om det skjer i et kortere tidsvindu enn normale evolusjonsprosesser, er det fortsatt for stort intervall til at en (eller flere) studier kan dekke det.

På den annen side er det eksempler som til en viss grad demonstrerer ideene som er postulert her. En tydelig hendelse som viser dette er den til en av Darwins finker (innbygger på Galapagosøyene) som iht. en studie, reduserte dens gjennomsnittlige nebbstørrelse på 22 år på grunn av introduksjonen av en annen konkurrerende art.

Det viser seg at finker med større nebb ble introdusert i deres habitat og derfor fortrengt til de originale stornebbfinkene ved å være mer effektive til å ødelegge harde frø. Så det, fugler med mindre nebb som utnyttet en nisje hadde stadig større fremgang (de minste frøene) der det ikke var noen konkurrenter. Av denne grunn økte litt etter litt andelen individer i den opprinnelige befolkningen med små topper.

endelige betraktninger

Ikke tro på alt du ser i visse medier. Å argumentere for tilstedeværelsen av en rask evolusjonsprosess er ekstremt kompleks, siden det ikke skjer på en eller to generasjoner. Det er mange faktorer som må tas i betraktning, og derfor stiller vi deg følgende spørsmål: eksisterte den favoriserte karakteren i befolkningen allerede før den antatte "raske evolusjonen"? Har det blitt fikset over tid eller er det en sporadisk observasjon? Er variasjonen betydelig?

For eksempel hevder noen medier at visse arter har "lært" å metabolisere giften til en art som er introdusert i deres habitat i løpet av få år. Fascinerende, ikke sant? Vi tør påstå at dette er praktisk talt umulig. Det er én ting at mutasjoner eksisterer i en populasjon som endrer sammensetningen av et giftstoff og individer som presenterer det er favoriserte, og en annen annerledes at denne karakteren vises fra ingenting som svar på et gitt selektivt press. Hvis rask utvikling var så enkel og effektiv, hvorfor dør nesten 150 arter ut hver 24. time?

Sammendrag

I disse siste linjene har vi ikke, langt ifra, forsøkt å avfeie konseptet om rask evolusjon. Det som er nødvendig er et kritisk og analytisk perspektiv. Evolusjon er i alle tilfeller en langsom prosess som krever fiksering av karakterer over tid. Vi kan rett og slett ikke vite om en befolkningstrend er sporadisk eller definitiv før mange år senere. av dokumentasjonen og derfor demonstrasjon av rask utvikling i komplekse vesener er en ekte hodepine. hode.

Bibliografiske referanser:

• Ferris, E., Abegglen, L. M., Schiffman, J. D., & Gregg, C. (2018). Akselerert evolusjon i særegne arter avslører kandidatelementer for klinisk relevante egenskaper, inkludert mutasjon og kreftresistens. Cell reports, 22(10), 2742-2755.
• Maron, J. L., Vilà, M., Bommarco, R., Elmendorf, S., & Beardsley, P. (2004). Rask utvikling av en invasiv plante. Ecological Monographs, 74(2), 261-280.
• Thomson, J. Nei. (1998). Rask utvikling som en økologisk prosess. Trends in ecology & evolution, 13(8), 329-332.
• Yoshida, T., Jones, L. E., Ellner, S. P., Fusmann, G. F., & Hairston, N. g. (2003). Rask utvikling driver økologisk dynamikk i et rovdyr-bytte-system. Nature, 424(6946), 303-306.