Didžiulė evoliucijos studija verčia mus iš naujo apsvarstyti, kur vystosi Žemės rūšys

Per pastaruosius kelis mėnesius iš Mičigano į Kaliforniją atvykę biologai vykdė kompiuterinį modeliavimą dieną ir naktį, bandydami sukaupti didžiausią evoliucinį šeimos medį lauko istorijoje. Dabar, apie 30 000 žuvų rūšių, rezultatai paskelbti Gamta, ir jie abejoja dešimties metų evoliucine prielaida.

Biologai jau seniai pastebėjo geografinį modelį, kai kalbama apie rūšies formą. Šiltos, atogrąžų vietos turi daug daugiau veislių rūšių nei šaltos, nevaisingos. „Skirtingų rūšių įvairovė nuo polių iki tropikų yra vienas iš„ didelių modelių “biologijoje“, - aiškina pagrindinio tyrimo autorius ir Mičigano universiteto zoologistas Danielis Raboskis. el. laiške Inversinis. „Net ne mokslininkai žino, kad tropikai garsėja savo išskirtine biologine įvairove.“

Tačiau Rabosky naujasis dokumentas, paskelbtas trečiadienį, turi naują prielaidą, kad senoji teorija. Milžiniškas žuvų šeimos medis rodo, kad jis iš tikrųjų yra šalčiausias vietovės žemėje - ne atogrąžų -, kurios yra naujos rūšies karštai.

Raudona karalienė veikia greičiau

Bandymai paaiškinti tropikų biologinę įvairovę iš dalies grindžiami „platumos įvairovės gradiento“ idėja. Iš esmės tai reiškia, kad mūsų planetoje egzistuoja karšto taško vieta, viduryje, lyginant su pusiaujo. Tačiau tai nėra todėl, kad tropikai yra puiki vieta gyventi.

Ankstesni tyrimai rodo, kad parazitų, plėšrūnų ir kitų grėsmių išlikimui sąveika yra stipresnė tropikuose, todėl natūrali atranka veikia dvigubai greičiau, kad būtų galima išvengti visų šių grėsmių, sako Rabosky. Tai savo ruožtu paskatino atogrąžų žuvų rūšių įvairovę, kurią mes visi žinome ir mylime. Biologai, kurie visada patiko konceptualios analogijos, mėgsta palyginti procesą su „Lewis Carroll“ scenomis Per stiklą kai Alisė ginčijama prieš Raudonąją karalienę:

„Lėtas rūšiuoti šalis!“, - sakė karalienė. „Dabar, čia, matote, užtrunka visa tai, ką galite padaryti, kad laikytumėte toje pačioje vietoje. Jei norite gauti kažkur kitur, turite bėgti bent du kartus greičiau! “

Iš šios šiek tiek ekscentriškos analogijos ateina įprasta išmintis evoliucinėje biologijoje: raudona karalienė veikia greičiau, kai ji yra karšta. Tai yra iki šiol, nes Rabosky moksliniai tyrimai paneigia visa tai.

Naujas modeliavimo modelis

Sukūrus ir analizuodamas evoliucinį medį, Rabosky ir jo komanda padarė išvadą, kad per pastaruosius milijonus metų poliariniuose vandenyse gyvenančios žuvys iš tikrųjų sudarė naujas rūšis dvigubai greičiau nei tropiniuose vandenyse.

Kaip ši komanda sugebėjo rasti įtikinamų įrodymų, prieštaraujančių evoliucijos teorijos šimtmečiams? Jie pradėjo analizuoti turimus DNR duomenis iš maždaug 5 000 žuvų rūšių ir tada naudojo kitus įdėjimo metodus, kad įvertintų, kur likusios žuvys turėtų tilpti į šeimos medį. Statistinės analizės programos, vadinamos BAMM, vykdymas toje „šeimos medyje“ apskaičiavo, kaip greitai rūšys išsiskyrė viena nuo kitos, lygindamos jų DNR skirtumus: paprastai galima daryti prielaidą, kad kuo mažiau dviejų DNR rūšių DNR, tuo daugiau laiko praėjo, nes jie „išsiskyrė „Iš vienos rūšies į dvi atskiras rūšis.

„Šis medis yra daug didesnis nei bet kuris ankstesnis žuvų tyrimas“, - sako Rabosky. „Tai leido mums apskaičiuoti, kokių rūšių žuvų rūšys sudaro daug didesnį tikslumą nei ankstesniuose tyrimuose.“ Tačiau jo novatoriškas atradimas turi sugavimus: dar nėra gerų paaiškinimų.

Rabosky ir jo komanda vis dar tiksliai nežino, kodėl spartos spartos yra spartesnės. Jis teigia, kad jis galėjo virsti idėja, kad sunkios polarinės sąlygos, pvz., Ledynai ir nuolatinis ledo sluoksnis, paskatino masinį išnykimą, kuris atvėrė duris naujoms rūšims formuotis. Jis tai vadina „atkūrimo efektu“.

„Galbūt išnykimas greitai naikina rūšis didelėmis platumomis, tačiau naujos rūšys formuojasi, kad užpildytų tas ekologines nišas ne per ilgai, kai jos ištuštinamos išnykiant“, - aiškina jis.

Svarbu tai, kad nors polių rūšys skyrėsi greičiau nei žemesnėse platumose, atogrąžų regionai vis dar turėjo daugiau įvairovės rūšių apskritai. Rabosky vadina tai „rūšių turtingumu“, kuris iki šiol visada buvo paaiškintas prielaida, kad rūšys tropikoje sparčiau skiriasi. Dabar, Raboskio išvadose, tai skleidžia skyles, tačiau nėra jokio tvirto alternatyvaus paaiškinimo.

Dabar atrodo, kad raudona karalienė sugeba greitai važiuoti, nesvarbu, kokia temperatūra ji yra. Tiesą sakant, ji netgi gali veikti greičiau, kai ji yra šalta.