Obrovská evolúcia nás núti premýšľať, kde sa vyvíjajú druhy

Počas posledných niekoľkých mesiacov, biológovia z Michiganu do Kalifornie bežali počítačové simulácie vo dne v noci, sa snažia zostaviť najväčší evolučný rodokmeň rýb v histórii poľa. Teraz, asi 30.000 druhov rýb neskôr, výsledky sú zverejnené v roku 2009. T príroda a spochybňujú desaťročný evolučný predpoklad.

Biológovia si už dávno všimli geografický vzor, ​​pokiaľ ide o to, ako sa formujú druhy. Teplé, tropické miesta majú tendenciu mať oveľa viac druhov ako studené, neplodné. „Rozdiel v druhovej diverzite od pólov po trópy je jedným z„ veľkých vzorov “v biológii,“ vysvetľuje vedúci autor štúdie a zoologička Michiganskej univerzity Daniel Rabosky, Ph.D. e-mailom na adresu Inverzné. „Dokonca aj nevedci vedia, že trópy sú známe svojou vynikajúcou biologickou diverzitou.“

Nový Raboskyho dokument, vydaný v stredu, má nový pohľad na túto starú teóriu. Obrovský rod rýb naznačuje, že je to vlastne najchladnejšie miesta na Zemi - nie tie tropické - ktoré sú ohniskami pre nové druhy.

Červená kráľovná beží rýchlejšie, keď je horúca

Pokusy vysvetliť biologickú diverzitu trópov čiastočne spočívali na myšlienke „gradientu šírky zemepisnej šírky“. V podstate to znamená, že je tu hot spot pre speciaciu na našej planéte priamo uprostred, ktorý sa rozprestiera na rovníku. To však nie je preto, že trópy sú skvelým miestom na život.

Predchádzajúce štúdie naznačujú, že interakcie medzi parazitmi, predátormi a inými hrozbami prežitia sú v trópoch silnejšie, čo spôsobuje, že prirodzený výber bude fungovať dvakrát rýchlejšie ako všetky tieto hrozby, hovorí Rabosky. To zase vedie k rôznorodosti druhov tropických rýb, ktoré všetci poznáme a milujeme. Biológovia, ktorí majú vždy radi koncepčné analógie, radi porovnávajú proces s scénou v Lewis Carroll Cez sklo keď je Alice napadnutá do rasy proti Červenej kráľovnej:

„Pomalý druh krajiny!“ Povedala kráľovná. „Teraz, vidíte, trvá všetko, čo môžete urobiť, aby ste zostali na rovnakom mieste. Ak sa chcete dostať niekde inde, musíte bežať aspoň dvakrát tak rýchlo ako to! “

Z tejto trochu excentrickej analógie prichádza konvenčná múdrosť v evolučnej biológii: červená kráľovná beží rýchlejšie, keď je horúca. To je doteraz, pretože Raboskyho výskum to všetko vyvracia.

Nový model pre speciaciu

Po vytvorení a analýze evolučného stromu Rabosky a jeho tím dospeli k záveru, že v posledných miliónoch rokov ryby žijúce v polárnych vodách vytvorili nové druhy dvakrát rýchlejšie ako v tropických vodách.

Ako sa tomuto tímu podarilo nájsť presvedčivé dôkazy, ktoré odporujú storočiam evolučnej teórie? Začali analýzou dostupných údajov o DNA z približne 5 000 druhov rýb a potom použili iné metódy umiestnenia na odhadnutie, kde by mali zostávajúce ryby zapadnúť do rodokmeňa. Spustenie programu štatistickej analýzy nazvaného BAMM na tomto „rodokmeni“ vypočítava, ako rýchlo sa druhy navzájom líšili porovnaním rozdielov v ich DNA: vo všeobecnosti sa dá predpokladať, že čím menej DNA dvoch druhov sa delí, tým viac času uplynulo od ich „odlišovania“. Od jedného druhu do dvoch samostatných druhov.

"Tento strom je omnoho väčší ako predchádzajúca štúdia o rybách," hovorí Rabosky. „Umožnilo nám to odhadnúť sadzby, pri ktorých sa druhy tvoria s oveľa väčšou presnosťou ako predchádzajúce štúdie.“ Jeho prelomový objav však má nejaký úlovok.

Rabosky a jeho tím stále nie sú úplne presvedčení, prečo je rýchlosť speciacie v póloch rýchlejšia. Naznačuje, že by sa mohol zredukovať na myšlienku, že tvrdé polárne podmienky - ako napríklad glazúrovanie a trvalé pokrytie ľadom - podnietili sériu masových vymieraní, ktoré otvorili dvere novým formám. Nazýva to „odrazovým efektom“.

„Možno, že vyhynutie rýchlo vyhladzuje druhy vo vysokých zemepisných šírkach, ale nové druhy sa formujú, aby tieto ekologické výklenky vyplnili nie príliš dlho po ich vyprázdnení vyhynutím,“ vysvetľuje.

Dôležité je, že aj keď sa druhy v póloch rozbiehali rýchlejšie ako druhy v nižších zemepisných šírkach, tropické regióny mali stále viac rôznorodosti druhov. celkovo. Rabosky to nazýva „druhová bohatosť“, ktorá sa doteraz vždy vysvetľovala predpokladom, že druhy sa v trópoch rýchlejšie rozchádzajú. Raboskyho zistenia teraz v tomto otvárajú diery, ale nie je tu žiadne alternatívne vysvetlenie.

Pre túto chvíľu sa zdá, že červená kráľovná je schopná rýchlo bežať bez ohľadu na to, aká je teplota. V skutočnosti môže dokonca bežať rýchlejšie, keď je vonku frigidná.