Evolusjonær redning: hva det er og hvordan det påvirker bevaring av arter

Klimaendringer og antropisering tar sin toll på økosystemene, og derfor anslår eksperter at 150 til 200 arter av levende vesener blir utryddet hver 24. time. Naturtypene går heller ikke gjennom sitt beste øyeblikk, da det også er anslått at totalt 13,7 millioner hektar skog per år på verdensbasis, tilsvarende arealet okkupert av Hellas.

Alle disse dataene viser oss en virkelighet som er vanskelig å gjenkjenne: Jorden nærmer seg et punkt uten retur. Vil naturen være i stand til å holde tritt med endringene mennesker introduserer? Har levende vesener nok evolusjonsstrategier til å takle den svimlende frekvensen av miljøvariasjoner? Dette spørsmålet og mange andre prøver å bli besvart av evolusjonær bergingsteori. Vi forklarer det for deg nedenfor.

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

Hva er teorien om evolusjonær redning?

Mennesket er i den sjette masseutryddelsen (Holocene utryddelse), siden utryddelseshastigheten for arter i dag er 100 til 1000 ganger det naturlige gjennomsnittet i evolusjon. Dessverre har disse dataene blitt sikkerhetskopiert med vitenskapelig bevis ved flere anledninger.

I følge International Union for Conservation of Nature (IUCN) mer enn 32 000 taxa av levende vesener er i fare, det vil si: én av åtte fuglearter, én av fire pattedyr, nesten halvparten av amfibiene og 70 % av plantene. Oppsummert er 27 % av alle arter vurdert av mennesker i en eller annen trusselkategori.

Dette reiser følgende spørsmål for fagfolk innen naturvern: Har levende vesener verktøy for å møte den økende trusselen som er menneskelig handling? Hvordan har noen arter overlevd andre utryddelseshendelser? Evolusjonær redningsteori prøver å delvis dekke disse svarene, i det minste på papiret.

Teoretisk grunnlag for teorien om evolusjonær redning

I møte med klimaendringene, populasjoner av levende vesener har tre verktøy for å overleve over tid:

• Fenotypisk plastisitet: refererer til de genetiske egenskapene til individet for å tilpasse seg miljøendringer. Genotypen koder for mer enn én fenotype.
• Spredning: Enhver populasjonsbevegelse som har potensial til å føre til genstrøm mellom individer av en art.
• Adaptiv evolusjon: rask artsdannelse av en eller flere arter for å fylle mange nye økologiske nisjer.

Selv om spredningsfenomener på kort sikt kan være løsningen, det fysiske rommet er begrenset og de nye områdene som utforskes er vanligvis allerede okkupert av andre levende vesener. Av denne grunn avhenger arters utholdenhet i et skiftende miljø i stor grad av deres evne til det adaptivt utvikle seg, det vil si spesialisere seg på nye miljøvarianter før forsvinne.

Teorien om evolusjonær redning er basert på dette siste punktet. Med andre ord, foreslår at levende ting kan komme seg etter miljøbelastninger gjennom fordelaktig genmodifisering, i stedet for å sette alle deres "håp" på genflyt, migrasjon av individer eller spredning.

Den "typiske evolusjonen" foreslår at levende vesener utvikler seg sakte, men vi er ikke lenger i en typisk situasjon. Dermed utforskes et nytt konsept om "samtidsevolusjon", eller hva som er det samme, at levende vesener kan utvikle seg raskere på kort tid for å overleve i miljøet til tross for de raske endringene som skjer i den.

• Du kan være interessert i: "Spesiasjon: hva det er og hvordan det utvikler seg i biologisk evolusjon"

Faktorer å ta hensyn til

Flere faktorer spiller en nøkkelrolle i evolusjonær redningsteori. Vi presenterer dem kort for deg i de følgende linjene.

1. demografiske faktorer

Teoretiske postulasjoner fastsetter at størrelsen på den evaluerte befolkningen er en vesentlig faktor for å vite om evolusjonær redning kan finne sted eller ikke. i populasjonene det er en verdi kalt "minimum viable population" (MVP), den nedre grensen som lar en art overleve i naturen. Når taxa er under denne verdien, blir utryddelse mye mer plausibel på grunn av stokastiske eller tilfeldige prosesser, for eksempel genetisk drift.

Jo lenger en populasjon er under MVP, jo mindre sannsynlig er det for evolusjonær redning. Videre, jo raskere befolkningen synker, jo mer reduseres levedyktigheten til denne teorien: arten må gis "tid" til å generere en levedyktig tilpasning før den fremkalles til utryddelse.

2. Genetiske faktorer

Den genetiske variasjonen til en art, mutasjonshastigheten den presenterer og dens spredningsindeks er også nøkkelen til at et evolusjonært redningsfenomen skal finne sted i den.

Naturlig, jo større den genetiske variasjonen til en populasjon, jo mer sannsynlig vil redningen være, siden naturlig utvalg kan virke på et større antall egenskaper. Dette vil favorisere de mest egnede for det øyeblikket, og ideelt sett vil de minst forberedte forsvinne og befolkningen vil svinge til den mest effektive endringen: adaptiv evolusjon vil finne sted.

Mutasjonsraten bør også fremme evolusjonære redninger, ettersom ikke-skadelige eller gunstige mutasjoner er en annen måte å tilegne seg genetisk variasjon i arter. Dessverre, hos dyr er dette fenomenet vanligvis ganske sakte.

3. ytre faktorer

Helt klart, sannsynligheten for en vellykket evolusjonær redning avhenger også av miljøet. Hvis endringstakten i miljøet er raskere enn generasjonsskiftet i befolkningen, blir ting enormt komplisert. På samme måte spiller interaksjoner med andre levende vesener en vesentlig rolle: både intra- og interspesifikke konkurranser kan øke eller redusere sjansene for redning evolusjonær.

En praktisk tilnærming

Så langt har vi fortalt deg noe av teorien, men ideelt sett bør enhver postulasjon være basert, i det minste delvis, på praktiske observasjoner. Dessverre er det ekstremt komplekst å bevise teorien om evolusjonær redning, enda mer når vi tar i betraktning at Det kreves genetiske tester og befolkningsoppfølging som må opprettholdes i flere tiår.

Et veldig tydelig eksempel (selv om det ikke er helt gyldig på grunn av dets antropiske natur) er resistens mot antibiotika fra ulike grupper av bakterier. Bakterier muterer i en mye raskere hastighet enn evolusjonært forventet, ettersom medikamenter utilsiktet velger ut de mest resistente og levedyktige individene på en kontinuerlig basis. Det samme skjer med noen arter av insekter og bruk av insektmidler på avlinger.

Et annet ideelt tilfelle kan være kaniner, siden viral myxomatose reduserte populasjonene deres i enkelte områder av Europa og Australia med opptil 99 % i løpet av det 20. århundre.. Dette førte til seleksjon, på lang sikt, av de individene med mutasjoner som er resistente mot infeksjon (opptil 3 effektive genetiske variasjoner er identifisert). Dette faktum har forhindret, i det minste delvis, at arten forsvinner fullstendig, siden de immunresistente er de som får avkom og varer over tid.

uløste problemer

Selv om de tidligere eksponerte dataene virker lovende, må vi understreke det for hvert enkelt tilfelle slående, det er mange andre der arter har forsvunnet på grunn av virus og pandemier uten strøm Gjør ingenting. Dette er eksemplet på chytrid-soppen i amfibier, som har forårsaket nedgangen av 500 amfibiearter og fullstendig utryddelse av nesten 100 av dem på bare 50 år. Selvfølgelig har vi ikke i noe tilfelle å gjøre med en mirakuløs adaptiv mekanisme.

Et annet problem som må løses er det faktiske skillet mellom evolusjonær redning og normale tilpasningsrater. Å skille begge begrepene er i det minste komplekst, siden det kreves mye empirisk bevis og faktorer som må tas i betraktning for hver art som analyseres.

Sammendrag

Kanskje disse begrepene kan høres litt forvirrende ut for leseren, men hvis vi vil at du skal ha en idé før slutt, dette er følgende: evolusjonær redning er ikke en handling utført av mennesket eller et mål på bevaring, men en hypotetisk situasjon der levende ting kan takle miljøbelastninger takket være rask adaptiv evolusjon.

Å sette dette konseptet på prøve presenterer empirisk en titanisk logistisk kompleksitet, siden krever svært langsiktig populasjonsovervåking, genetiske analyser og mye annet parametere. Uansett kan vi ikke stole på at naturen selv vil fikse katastrofen som vi har skapt: hvis noen kan snu denne situasjonen, i det minste delvis, er det mennesket.

Bibliografiske referanser:

• Data om utryddelse: International Union for Conservation of Nature (IUCN).
• Carlson, S. M., Cunningham, C. J., & Westley, P. TIL. (2014). Evolusjonær redning i en verden i endring. Trends in Ecology & Evolution, 29(9), 521-530.
• Bell, G. og González, A. (2009). Evolusjonær redning kan forhindre utryddelse etter miljøendringer. Økologibrev, 12(9), 942-948.
• Bell, G. (2017). Evolusjonær redning. Årlig gjennomgang av økologi, evolusjon og systematikk, 48, 605-627.
• Bell, G. (2013). Evolusjonær redning og grensene for tilpasning. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1610), 20120080.