Nghiên cứu tiến hóa khổng lồ buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về nơi các loài của trái đất tiến hóa

$config[ads_kvadrat] not found

Нги спрашивает меня ?

Нги спрашивает меня ?

Mục lục:

Anonim

Trong vài tháng qua, các nhà sinh vật học từ Michigan đến California đã chạy mô phỏng máy tính cả ngày lẫn đêm, cố gắng biên soạn cây cá gia đình tiến hóa lớn nhất trong lịch sử của lĩnh vực này. Bây giờ, khoảng 30.000 loài cá sau đó, kết quả được công bố trong Thiên nhiên và họ đã gọi một giả định tiến hóa hàng thập kỷ vào câu hỏi.

Các nhà sinh học từ lâu đã nhận thấy một mô hình địa lý khi nói đến cách loài hình thành. Những nơi ấm áp, nhiệt đới có xu hướng có nhiều loài hơn nhiều so với những loài lạnh, cằn cỗi. Sự khác biệt về sự đa dạng loài từ cực đến vùng nhiệt đới là một trong những mô hình lớn về sinh học, trong đó giải thích về tác giả nghiên cứu chính và nhà động vật học của Đại học Michigan Daniel Rabosky, Ph.D. trong một email đến Nghịch đảo. Ngay cả những người không phải là nhà khoa học cũng biết rằng vùng nhiệt đới nổi tiếng với sự đa dạng sinh học nổi bật của họ.

Nhưng bài báo mới của Rabosky, được xuất bản vào thứ Tư, có một cách tiếp cận mới về lý thuyết cũ đó. Cây gia đình cá khổng lồ gợi ý rằng nó thực sự là lạnh nhất những nơi trên trái đất - không phải là những nơi nhiệt đới - đó là điểm nóng cho các loài mới.

Nữ hoàng đỏ chạy nhanh hơn khi nó nóng

Nỗ lực giải thích sự đa dạng sinh học của vùng nhiệt đới đã phần nào dựa trên ý tưởng về độ dốc đa dạng vĩ độ của người Hồi giáo. Về cơ bản, điều này có nghĩa là có một điểm nóng về sự suy đoán trên hành tinh của chúng ta ngay giữa, nằm trên đường xích đạo. Điều này, tuy nhiên, isn vì các vùng nhiệt đới là một nơi tuyệt vời để sống.

Các nghiên cứu trước đây cho thấy sự tương tác giữa ký sinh trùng, động vật ăn thịt và các mối đe dọa sinh tồn khác mạnh hơn ở vùng nhiệt đới, khiến chọn lọc tự nhiên hoạt động nhanh gấp đôi để vượt lên trước tất cả các mối đe dọa này, Rabosky nói. Chính điều này đã dẫn đến sự đa dạng của các loài cá nhiệt đới mà tất cả chúng ta đều biết và yêu thích. Các nhà sinh vật học, những người luôn thích các khái niệm tương tự, thích so sánh quá trình này với một cảnh trong Lewis Carrollftime Nhìn qua kính khi Alice bị thách đấu trong cuộc đua với Nữ hoàng đỏ:

Một loại đất nước chậm chạp! Bây giờ, ở đây, bạn thấy, phải mất tất cả các hoạt động bạn có thể làm, để giữ ở cùng một nơi. Nếu bạn muốn đến một nơi khác, bạn phải chạy nhanh nhất ít nhất gấp đôi!

Từ sự tương tự có phần lập dị này xuất hiện sự khôn ngoan thông thường trong sinh học tiến hóa: Nữ hoàng đỏ chạy nhanh hơn khi nó nóng. Đó là, cho đến bây giờ, bởi vì nghiên cứu của Rabosky, bác bỏ tất cả những điều này.

Một mô hình mới cho sự đầu cơ

Sau khi xây dựng và phân tích cây tiến hóa, Rabosky và nhóm của ông đã kết luận rằng, trong hàng triệu năm qua, cá sống ở vùng nước cực thực sự hình thành loài mới nhanh gấp đôi so với những người ở vùng biển nhiệt đới.

Làm thế nào mà nhóm này quản lý để tìm thấy bằng chứng thuyết phục mâu thuẫn với nhiều thế kỷ của thuyết tiến hóa? Họ bắt đầu bằng cách phân tích dữ liệu DNA có sẵn từ khoảng 5.000 loài cá, và sau đó họ sử dụng các phương pháp sắp xếp khác để ước tính nơi cá còn lại sẽ phù hợp trong cây gia đình. Chạy một chương trình phân tích thống kê có tên BAMM trên cây gia đình đó, tính toán cách các loài chuyển hướng nhanh chóng với nhau bằng cách so sánh sự khác biệt trong DNA của chúng: nói chung có thể giả định rằng hai loài càng ít chia sẻ, thời gian trôi qua càng nhiều kể từ khi chúng chuyển hướng Mùi từ một loài duy nhất thành hai loài riêng biệt.

Cây này lớn hơn nhiều so với bất kỳ nghiên cứu nào trước đây về cá, theo ông Rab Rabky. Tuy nhiên, nó cho phép chúng tôi ước tính tốc độ hình thành loài với độ chính xác cao hơn nhiều so với các nghiên cứu trước đây. Tuy nhiên, khám phá đột phá của ông có một nhược điểm: Chưa có lời giải thích nào tốt cho nó.

Rabosky và nhóm của anh ta vẫn không biết chính xác tại sao tốc độ đầu cơ lại nhanh hơn ở các cực. Ông gợi ý rằng nó có thể làm sôi sục ý tưởng rằng các điều kiện cực khắc nghiệt - như băng hà và lớp băng vĩnh cửu - đã thúc đẩy một loạt các vụ tuyệt chủng hàng loạt mở ra cánh cửa cho các loài mới hình thành. Ông gọi đây là hiệu ứng hồi phục của người Viking.

Có lẽ sự tuyệt chủng đang quét sạch các loài ở vĩ độ cao với tốc độ nhanh, nhưng các loài mới đang hình thành để lấp đầy những hốc sinh thái đó không quá lâu sau khi chúng bị tuyệt chủng, ông giải thích.

Điều quan trọng, mặc dù các loài ở cực chuyển hướng nhanh hơn so với các loài ở vĩ độ thấp, các vùng nhiệt đới vẫn có sự đa dạng về loài hơn tổng thể. Rabosky gọi đây là sự phong phú của loài người Viking, mà cho đến nay, luôn được giải thích bởi giả định rằng các loài có xu hướng phân kỳ nhanh hơn ở vùng nhiệt đới. Bây giờ, những phát hiện của Rabosky đã chọc vào đó, nhưng không có lời giải thích thay thế mạnh mẽ nào.

Còn bây giờ, có vẻ như nữ hoàng đỏ có khả năng chạy nhanh bất kể nhiệt độ là bao nhiêu. Trên thực tế, cô ấy thậm chí có thể chạy nhanh hơn khi nó lạnh lùng bên ngoài.

$config[ads_kvadrat] not found