Yksi kala, kaksi kalaa, rapu - uusi kala?
Asiaan liittyvä sisältö
- Go Big or Go Generic: Kuinka seksuaalinen valinta on kuin mainonta
- Harvinainen susi tai tavallinen kojootti? Sillä ei pitäisi olla merkitystä, mutta se tekee
- Darwinin “Puddle” voi näyttää kuinka uusien lajien syntyy lähikaupungeissa
- Kymmenen lajia, jotka ovat kehittymässä muuttuvan ilmaston vuoksi
Vaikka se saattaakin kuulostaa tohtori Seussin kirjan juonelta, niin todella tapahtui Kanadan Enos-järven kolmikokoisilla kiinniottokaloilla. Tuhansien vuosien ajan kaksi erillistä lajia näistä piikkisistä hopea-merieläimistä - tunnetaan nimellä benthic sticklecks ja limnetic sticklebacks, molemmat ovat peräisin yhdestä lajista - asuivat rauhallisessa rinnakkaiselossa. Entiset pysyivät lähellä lattiaa, missä he ruokkivat ala-asukkaita; jälkimmäinen ui ylös auringon lähellä syöden hyönteisiä pinnalla. Heidän elinympäristönsä ja käyttäytymisensä olivat niin erilaisia, että he tapasivat harvoin eivätkä koskaan haastuneet. Ja kaikki oli hyvin.
Mutta sitten tapahtui jotain outoa: Kaksi kalalajia tuli jälleen yhdeksi. Millä tavalla?
Vastaus oli tekemistä invasiivisten rapujen kanssa, joita ihmiset todennäköisesti viettivät järvien ekosysteemeihin. Kolmen vuoden kuluessa rapujen saapumisesta nämä kaksi lajia olivat jälleen sulautuneet toisiinsa. "Vaikuttaa siltä, että joku on saattanut tuoda rapu mahdollisesti ravintolähteeksi", sanoo Brittiläisen Kolumbian yliopiston evoluutiobiologi Seth Rudman, jonka kirja ilmiöstä ilmestyi tämänhetkiseen biologiaan aiemmin tänä vuonna. "Ravut muuttivat fyysisesti tikunlinnun pesimä- ja rotujenmuodostustapoja, mikä lisäsi parittautumisen todennäköisyyttä" kahden lajin välillä, hän sanoo.
Saatat sanoa itsellesi: Odota, evoluutio ei näin toimi. Itse asiassa se voi olla. Se, mikä tapahtui sormenpituisten kalojen kanssa, on esimerkki ”introgressiivisestä sukupuuttoon”, jota kutsutaan muuten käänteiseksi spesifikaationa. Säännöllinen spesifikaatio tapahtuu, kun yhden lajin jäsenet jakautuvat elinympäristön tai käytöksen muutosten perusteella. Tunnetuin esimerkki on Darwinin leipat: Ajan myötä eri eristyneillä saarilla olevat leipat erottuivat nokan koosta ja muista ominaisuuksista, kunnes niistä tuli erillisiä lajeja. Käänteinen spesifikaatio on silloin, kun nämä erilliset lajit kokoontuvat jälleen, kunnes niistä tulee jälleen yksi laji.
Mutta prosessi ei ole niin yksinkertainen kuin miltä se kuulostaa. Vain siksi, että kahdesta tulee yksi, ei tarkoita, että se olisi sama laji, jolla aloitit. Saapuvien kanssa ei vieläkään ole selvää onko uusi laji sama kuin yhteinen esi-isä, josta molemmat kehittyivät, vai onko jotain täysin erilaista. "Se, ovatko he takaisin esi-isälajeiksi, on kiistanalaista", Rudman sanoo. ”Heidän ekologinen rooli on hiukan muuttunut aikaisemmista lajeista. On todella vaikea sanoa, menevätkö he takaisin kaikki, mutta se saattaa seurata tätä tietä. ”
Vaikka evoluutiota ja sukupuuttoon sukupuuttoa saattaa kuulostaa vastaintuitiivisesti, se ei sulje toisiaan pois. Päinvastoin: sukupuuttoon sukupuutto oli perustavanlaatuinen osa teoriaa, jonka evoluution isoisä Charles Darwin julkaisi vuonna 1861 lajinsisäisessä alkuperässään . ”Niin syvällinen on tietämättömyytemme ja niin korkea olettamuksemme, että ihmettelemme kuullessamme orgaanisen olennon sukupuuttoon; ja koska emme näe syytä, keksimme kataklysmit maailman tuhoamiseksi tai keksimme lakeja elämän muotojen kestosta! ”hän kirjoitti. Se on ilmeinen totuus, vaikka se vaikuttaakin ristiriitaiselta: samat valikoivat paineet, jotka ajavat jotkut lajit sukupuuttoon, pakottavat toiset mukautumaan ja kehittymään.
Nykyään eräät tutkijat väittävät, että käänteinen spesifikaatio voi olla yleisempi - etenkin ympäristöissä, joita ihmiset ovat muuttaneet. Esimerkkejä tällaisesta hybridisaatiosta on runsaasti: Uuden-Seelannin endeemisiä harmaita ankkoja uhkaa sukupuuttoon sukupuuttoon paitsi elinympäristöjen menetys, myös risteytyminen invasiivisten simpukka-ankkalajien kanssa. Sinisorsat muodostavat nyt yli 80 prosenttia Uuden-Seelannin pilkottavan ankan populaatiosta, ja kun ne jatkavat lisääntymistään harmaalla ankkalla, jälkimmäinen tulee yhä lähemmäksi sukupuuttoon. Sitten on Darwinin kuuluisat Galapagos-peiput. Kolme erillistä peippilajia havaittiin Floreana-saarella vuonna 1947, mutta siitä lähtien tutkijat ovat löytäneet vain kaksi lajia, ja geneettiset todisteet viittaavat spesifikaation kääntämiseen.
Kuten Enos-järven kiinniotteiden tapauksessa, nämä esimerkit osoittavat, että ihmisen toiminta ajaa hybridisaatiota ympäri maailmaa - olemmeko tietoisia siitä tai emme.
Limneettinen (yläosa) ja pohjallinen (alaosa) palautuma. (R. Carveth, Kanadan hallitus) Miksi jotkut selviävät, kun taas toiset eivät, on ratkaiseva kysymys antroposeenin, maan kuudennen suuren sukupuuttoon kuoleman aikakaudella. Ja se on yksi, johon olemme kaukana vastaamasta. Viimeisen 15 vuoden aikana olemme menettäneet lukuisia lajeja, mukaan lukien havaijilainen Po'ouli (tai mustan kasvun hunajahihna), Länsi-Afrikan musta sarvikuono, Spix's Macaw ja Madeiran suuri valkoinen perhonen. Ja nämä ovat vain muutamia harvoista, joista tiedämme . Kokonaismäärän mittaaminen on mahdotonta, koska tutkijat eivät ole tunnistaneet kaikkia maapallon lajeja, mutta meillä arvioidaan kadota 1 000 - 10 000 kertaa lajien normaali lukumäärä sukupuuttoon.
Mutta on mahdollista, että tuolloin sukupuuttoon tulva voi esiintyä useita lajeja, jotka oppivat nopeasti sopeutumaan ja selviytymään.
Harkitse vuoden 2015 tutkimusta, joka seurasi robotin ”lajeja” evoluution tietokoneimulaatiossa. Tutkittuaan useita satunnaisia mutaatioita sukupolvien kuluessa, tutkijat simuloivat joukon sukupuuttoon tapahtuvaa tapahtumaa tappamalla 90 prosenttia lajeista. Joukkotutkimuksen jälkeen jäljellä olevat lajit kehittyivät paljon nopeammin ja tehokkaammin. Toisessa tutkimuksessa tarkasteltiin äskettäin löydettyä ichthyosaur-lajeja (ryhmään kuuluvat merimatelijat, jotka asuivat dinosaurusten aikaan). Tutkijat näkivät samanlaisen lajien säteilyn purskeen Perman sukupuuton jälkeen, mukaan lukien monipuolinen valikoima ichtyyosauruksia. Evoluutiobiologi Chris D. Thomas on jopa todennut, että kasvien erikoistuminen kiihtyy antroposeenin aikana.
Nämä tutkimukset viittaavat ajatukseen, että ihmisen toiminta, joka ajaa tätä joukkotulemista, saattaa myös ajaa nopeaa evoluutiota. Se ei tarkoita, että joukkotuhot ovat tietysti hyviä - vain, että heillä voi olla ohut hopeavuori. "Tiedämme tästä hyvin vähän tästä lyhyellä aikavälillä", Rudman sanoo. "Meillä ei ole hienoa käsitystä siitä, kuinka suuri geenivirta helpottaa sopeutumista ja kuinka paljon poistaa sopeutumisen."
Ymmärtämällä tätä prosessia voimme ehkä myös estää tulevat sukupuutot.
”Kuvittele nuotio”, Rudman sanoo. ”Hieman geenivirrat - tai hybridisaatiot - ovat kuin muutaman tikun tai yhden pienen lokin lisääminen. Se polttaa sopeutumista. Mutta jos kaatat kokonaisen puukuorman, se vain tukahduttaa tulipalon. ”Toisin sanoen eräästä hybridisaatiosta saattaa olla apua sukupuuton estämisessä - kuten Floridan panterin tapauksessa. Suuret kissat olivat sukupuuttoon sukupuuttoon, joten tutkijat esittelivät Texasista peräisin olevia puumoja kasvattaakseen panttereiden kanssa. Nyt pantteripopulaatio on jälleen vakaa ja geneettisesti terve. Kolmitakaisten tikkujen kanssa hybridisaatiota oli kuitenkin liikaa, koska molemmat alkuperäislajit ovat nyt sukupuuttoon. Järvien ekosysteemissä pelaamia erillisiä rooleja ei enää täytetä, mikä muuttaa järveä.
Tietenkin, jos ihmiset ovat oppineet jotain luonnollisen ympäristön hoitamisesta, niin sillä voi usein olla haitallisia vaikutuksia. Mutta Rudmanin työ joidenkin lajien nopean evoluution suhteen antaa hänelle toivoa planeetan tulevaisuudesta. "Aloitan sanomalla olevani huolestunut, ja on jo dokumentoitu, että meneillään on valtava sukupuutto", Rudman sanoo. ”Tämän jälkeen sanoisin, että olen ehkä optimistisempi kuin keskimääräinen biologisi, koska tutkin kuinka nopeasti jotkut lajit voivat kehittyä.” Ja tämä kehitys, hän sanoo, saattaa vain pelastaa joitakin sukupuuttoon.
