Hatalmas evolúciós tanulmányok kényszerítik meg minket, hogy újra megértsük a Föld fajtáinak fejlődését

Az elmúlt néhány hónapban Michigan-Kaliforniából származó biológusok számítógépes szimulációkat hajtottak végre éjjel-nappal, és megpróbálják összeállítani a halak legnagyobb evolúciós családfáját a terület történetében. Most, mintegy 30 000 halfaj később, az eredményeket közzétették Természet, és megkérdőjelezik egy évtizedes evolúciós feltételezést.

A biológusok régóta észrevették a földrajzi mintázatot, amikor a fajok formáját tekintik. A meleg, trópusi helyeken sokkal több fajta faj van, mint a hideg, kopár. „A fajok sokféleségének különbsége a pólusoktól a trópusokig a biológia egyik„ nagy mintája ”- magyarázza vezető kutató és a Michigan Egyetem zoológusa, Daniel Rabosky, Ph.D. e-mailben Inverz. „Még a nem tudósok is tudják, hogy a trópusok híresek kiemelkedő biológiai sokféleségük miatt.”

De Rabosky újsága, amelyet szerdán jelent meg, új megfogalmazást kapott a régi elméletről. Az óriás halak fája azt sugallja, hogy valójában az leghidegebb helyek a földön - nem pedig a trópusi területeken -, amelyek új fajok melegágyak.

A vörös királynő gyorsabban fut, amikor forró

A trópusok biológiai sokféleségének megmagyarázására tett kísérletek részben a „szélessávú sokféleség színátmenetének” gondolataira támaszkodtak. Alapvetően ez azt jelenti, hogy van egy forró helyszín a bolygónk pontosítására a közepén, az egyenlítőt határolva. Ez azonban nem azért van, mert a trópusok remek hely az élésre.

Korábbi tanulmányok arra utalnak, hogy a paraziták, a ragadozók és a túlélés egyéb fenyegetései közötti kölcsönhatások erősebbek a trópusokon, ami a természetes szelekciót kétszer olyan gyors működésbe hozza, hogy megelőzze az összes ilyen fenyegetést, mondja Rabosky. Ez viszont a trópusi halfajok sokféleségéhez vezetett. Azok a biológusok, akik mindig szerették a fogalmi analógiákat, szeretnék összehasonlítani a folyamatot egy Lewis Carroll's A keresőüvegen keresztül amikor Alice-t kihívják a Vörös Királynő elleni versenyre:

- Egy lassú ország! - mondta a királynő. - Most, itt, látod, hogy az összes futást megteheted, hogy ugyanabban a helyen tartsd. Ha valahol máshol akarsz menni, legalább kétszer olyan gyorsan kell futnod!

Ebből a kissé excentrikus analógiából az evolúciós biológia szokásos bölcsessége következik be: a vörös királynő gyorsabban fut, ha meleg. Mostanáig, mert a Rabosky kutatása mindezt visszautasítja.

Új modell a specifikációhoz

Az evolúciós fa megépítése és elemzése után Rabosky és csapata arra a következtetésre jutott, hogy az elmúlt millió évben a poláris vizekben élő halak valójában újfajta fajokat képeztek kétszer olyan gyorsan, mint a trópusi vizekben.

Hogyan sikerült meggyőző bizonyítékot találni arra, hogy ellentmond az evolúciós elmélet évszázadainak? Elkezdték a rendelkezésre álló DNS-adatok közel 5000 fajból történő elemzését, majd más elhelyezési módszereket alkalmaztak annak becslésére, hogy a fennmaradó halaknak illeszkedjenek a családfához. A BAMM nevű statisztikai elemző programnak a „családfa” azon a számításánál, hogy milyen gyorsan különböztek meg a fajok a DNS különbségeinek összehasonlításával: általában feltételezhető, hogy minél kevesebb DNS két faj megosztott, annál több idő telt el azóta, hogy „elszakadtak „Egyetlen fajból két különállóba.

„Ez a fa sokkal nagyobb, mint bármely korábbi, a halakra vonatkozó tanulmány” - mondja Rabosky. „Lehetővé tette számunkra, hogy a korábbi tanulmányoknál sokkal nagyobb pontossággal becsülhessük meg, hogy milyen fajok alakulnak ki.” Úttörő felfedezése azonban elkapta: még nincs jó magyarázat.

Rabosky és csapata még mindig nem tudja pontosan, hogy miért gyorsabb a spekuláció a pólusokban. Azt sugallja, hogy felborulhat az az elképzelés, hogy a kemény poláris feltételek - mint a gleccsálások és az állandó jégtakaró - egy sor tömeges kihalást váltottak ki, amely az új fajok számára nyitotta meg az ajtót. Ezt „visszapattanó hatásnak” nevezi.

„Lehet, hogy a kihalás nagy sebességgel törli a fajokat nagy szélességi körökben, de új fajok alakulnak ki, hogy kitöltsék ezeket az ökológiai réseket nem túl sokáig, miután kiürítették őket” - magyarázza.

Fontos, hogy bár a pólusok fajok gyorsabban különböztek meg, mint az alacsonyabb szélességűek, a trópusi régiók még több fajtafajta volt. átfogó. Rabosky ezt a „fajgazdagságot” nevezi, ami eddig is mindig azzal a feltevéssel magyarázható, hogy a fajok a trópusokon gyorsabban eltérnek. Most, Rabosky megállapításai lyukakat bocsátanak ki ebben, de nincs robusztus alternatív magyarázat.

Most úgy tűnik, hogy a vörös királynő képes gyorsan futni, függetlenül attól, hogy milyen hőmérsékleten van. Valójában még gyorsabban is futhat, ha kívül van.