16:09 2022-05-27
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Animalele sălbatice evoluează mai repede decât credea cineva
_ Animalele sălbatice evoluează mai repede decât credea oricine
Cât de rapidă este evoluția? În evoluția adaptivă, selecția naturală provoacă modificări genetice ale trăsăturilor care favorizează supraviețuirea și reproducerea organismelor individuale.
Deși Charles Darwin a crezut că procesul a avut loc pe perioade de timp geologice, am văzut exemple de evoluție adaptativă dramatică doar pe o perioadă de timp. mana de generatii. Molia cu piper și-a schimbat culoarea ca răspuns la poluarea aerului, braconajul i-a determinat pe unii elefanți să-și piardă colții, iar peștii au dezvoltat rezistență la substanțele chimice toxice.
Cu toate acestea, este încă greu de spus cât de rapidă este evoluția adaptativă în prezent. care apar. De asemenea, nu știm dacă are o mână în soarta populațiilor provocate de schimbările de mediu.
Pentru a măsura viteza evoluției adaptative în sălbăticie, am studiat 19 populații de păsări și mamifere de-a lungul mai multor decenii. . Am descoperit că evoluează cu o viteză de două ori până la patru ori mai mare decât cea sugerată de lucrările anterioare. Acest lucru arată că evoluția adaptivă poate juca un rol important în modul în care trăsăturile și populațiile de animale sălbatice se schimbă pe perioade relativ scurte de timp.
Instrumentele biologului evoluționist: matematică și binoclu
Cum măsurăm cât de rapidă are loc evoluția adaptivă? Conform „teoremei fundamentale a selecției naturale”, cantitatea de diferență genetică în „aptitudinea” pentru a supraviețui și a se reproduce între indivizi dintr-o populație corespunde, de asemenea, ratei de evoluție adaptativă a populației.
„Teorema fundamentală”. „ este cunoscut de 90 de ani, dar a fost greu de aplicat în practică. Încercările de a folosi teorema în populațiile sălbatice au fost rare și sunt afectate de probleme statistice.
Am lucrat cu 27 de instituții de cercetare pentru a aduna date de la 19 populații sălbatice care au fost monitorizate pentru perioade lungi de timp, unele din anii 1950. Generații de cercetători au colectat informații despre nașterea, împerecherea, reproducerea și moartea fiecărui individ din aceste populații.
Împreună, aceste date reprezintă aproximativ 250.000 de animale și 2,6 milioane de ore de muncă pe teren. Investiția poate părea scandaloasă, dar datele au fost deja folosite în mii de studii științifice și vor fi folosite din nou.
Statistici pentru salvare
Am folosit apoi modele genetice cantitative pentru a le aplica. „teorema fundamentală” fiecărei populații. În loc să țină evidența schimbărilor din fiecare genă, genetica cantitativă folosește statisticile pentru a capta efectul net care rezultă din modificările a mii de gene.
De asemenea, am dezvoltat o nouă metodă statistică care se potrivește mai bine cu datele decât modelele anterioare. Metoda noastră surprinde două proprietăți-cheie ale modului în care supraviețuirea și reproducerea sunt distribuite inegal între populațiile în sălbăticie.
În primul rând, majoritatea indivizilor mor înainte de reproducere, ceea ce înseamnă că există o mulțime de intrări în coloana „zero descendenți” a recordul de reproducere pe parcursul vieții.
În al doilea rând, în timp ce majoritatea crescătorilor au doar câțiva descendenți, unii au un număr disproporționat de mare, ceea ce duce la o distribuție asimetrică.
Rata de evoluție
Printre cele 19 populații ale noastre, am constatat că, în medie, modificarea genetică ca răspuns la selecție a fost responsabilă pentru o creștere cu 18,5% pe generație a capacității indivizilor de a supraviețui și de a se reproduce.
Aceasta înseamnă descendenții sunt în medie cu 18,5% „mai buni” decât părinții lor. Altfel spus, o populație medie ar putea supraviețui unei deteriorări de 18,5% a calității mediului înconjurător. (Acest lucru se poate schimba dacă răspunsul genetic la selecție nu este singura forță în joc; mai multe despre asta mai jos.)
Având în vedere aceste rate, am descoperit că evoluția adaptativă ar putea explica cele mai recente modificări ale trăsăturilor animalelor sălbatice (cum ar fi dimensiunea sau timpul de reproducere). Alte mecanisme sunt și ele importante, dar aceasta este o dovadă puternică că evoluția ar trebui luată în considerare alături de alte explicații.
Un rezultat interesant pentru un viitor incert
Ce înseamnă asta pentru viitor? Într-o perioadă în care mediile naturale se schimbă dramatic în întreaga lume, din cauza schimbărilor climatice și a altor forțe, va ajuta evoluția animalele să se adapteze?
Din păcate, acolo lucrurile devin complicate. Cercetările noastre au estimat doar modificări genetice datorate selecției naturale, dar în contextul schimbărilor climatice există și alte forțe în joc.
În primul rând, există și alte forțe evolutive (cum ar fi mutațiile, șansa aleatoare și migrația).
În al doilea rând, schimbarea mediului în sine este probabil un factor mai important al demografiei populației decât schimbarea genetică. Dacă mediul continuă să se deterioreze, teoria ne spune că, în general, evoluția adaptivă nu va putea compensa pe deplin.
În sfârșit, evoluția adaptativă poate schimba ea însăși mediul experimentat de generațiile viitoare. În special, atunci când indivizii concurează între ei pentru o resursă (cum ar fi hrană, teritoriu sau pereche), orice îmbunătățire genetică va duce la mai multă competiție în rândul populației.
Numai munca noastră este insuficientă pentru a face predicții. Cu toate acestea, arată că evoluția nu poate fi ignorată dacă dorim să prezicăm cu exactitate viitorul apropiat al populațiilor de animale.
În ciuda provocărilor practice, suntem încântați să asistăm la evoluția darwiniană, un proces cândva considerat extrem de lent, care acționează observabil în viața noastră.
Acest articol este republicat din The Conversation sub o licență Creative Commons. Citiți articolul original.
Comentarii:
Adauga Comentariu