Kajian Evolusi yang Besar Memaksa Kami untuk Memikirkan semula Jika Spesies Bumi Berevolusi

Sejak beberapa bulan kebelakangan ini, ahli biologi dari Michigan ke California telah menjalankan simulasi komputer siang dan malam, cuba menyusun pokok keluarga evolusi terbesar ikan dalam sejarah bidang. Sekarang, kira-kira 30,000 spesies ikan kemudiannya, hasilnya diterbitkan dalam Alam, dan mereka menyerupai asumsi evolusi sedekad yang dipersoalkan.

Para ahli biologi telah lama melihat corak geografi apabila datang kepada bagaimana bentuk spesies. Tempat-tempat yang hangat dan tropika cenderung mempunyai spesies yang jauh lebih banyak daripada yang sejuk, yang tandus. "Perbezaan kepelbagaian spesies dari tiang ke kawasan tropika adalah salah satu 'corak besar' dalam biologi," jelas pengarang kajian utama dan ahli zoologi Universiti Michigan Daniel Rabosky, Ph.D. dalam e-mel kepada Songsang. "Bahkan bukan ahli sains tahu bahawa kawasan tropika terkenal dengan kepelbagaian biologi mereka yang cemerlang."

Tetapi kertas baru Rabosky, yang diterbitkan pada Rabu, telah mengambil alih teori lama itu. Pokok keluarga ikan gergasi mencadangkan ia sebenarnya paling sejuk tempat-tempat di bumi - bukannya tropika - yang merupakan tempat berteduh untuk spesies baru.

Ratu Merah Berjalan Lebih Cepat Ketika Sudah Panas

Percubaan untuk menerangkan kepelbagaian biologi di kawasan tropika telah berpisah dengan idea "kecerunan kepelbagaian latitud". Pada dasarnya, ini bermakna terdapat tempat yang panas untuk spesiasi di planet kita di tengah-tengah, menyusuri khatulistiwa. Walau bagaimanapun, ini bukan kerana kawasan tropika adalah tempat yang bagus untuk hidup.

Kajian terdahulu menunjukkan bahawa interaksi antara parasit, pemangsa, dan ancaman lain untuk terus hidup adalah lebih kuat di kawasan tropika, menyebabkan pemilihan semulajadi berfungsi dua kali lebih cepat untuk menunaikan semua ancaman ini, kata Rabosky. Ini, seterusnya, adalah apa yang membawa kepada kepelbagaian spesies ikan tropika yang kita semua tahu dan suka. Ahli biologi, yang selalu menyukai analogi konseptual, suka membandingkan proses itu menjadi adegan di Lewis Carroll Melalui tingkap tinjau apabila Alice dicabar untuk berlumba menentang Red Queen:

"Suatu negara yang lambat!" Kata Ratu. "Sekarang, di sini, anda lihat, ia mengambil semua berjalan yang boleh anda lakukan, untuk terus berada di tempat yang sama. Sekiranya anda mahu ke tempat lain, anda mesti menjalankan sekurang-kurangnya dua kali lebih pantas!"

Dari analogi yang agak aneh ini datang kebijaksanaan konvensional dalam biologi evolusi: Ratu merah berjalan lebih cepat apabila panas. Iaitu, sehingga kini, kerana penyelidikan Rabosky menyangkal semua ini.

Model Baru untuk Spesifikasi

Setelah membina dan menganalisis pokok evolusi, Rabosky dan pasukannya membuat kesimpulan bahawa, sejak beberapa juta tahun yang lalu, ikan yang hidup di perairan kutub sebenarnya membentuk spesies baru dua kali lebih cepat daripada yang ada di perairan tropika.

Bagaimanakah pasukan ini berjaya menemui bukti yang meyakinkan yang bertentangan dengan teori teori evolusi? Mereka bermula dengan menganalisis data DNA yang tersedia dari sekitar 5,000 spesies ikan, dan kemudian mereka menggunakan kaedah penempatan lain untuk menganggarkan di mana baki ikan perlu muat di dalam pokok keluarga. Menjalankan program analisis statistik yang dipanggil BAMM pada "pokok keluarga" itu mengira betapa cepatnya spesies menyimpang dari satu sama lain dengan membandingkan perbezaan DNA mereka: secara amnya dapat diandaikan bahawa DNA yang kurang berkhasiat dua spesies, lebih banyak masa telah berlalu sejak mereka "disimpulkan "Dari spesies tunggal menjadi dua yang berasingan.

"Pokok ini jauh lebih besar daripada kajian sebelumnya mengenai ikan," kata Rabosky. "Ia membolehkan kita untuk menganggarkan kadar di mana bentuk spesies mempunyai ketepatan yang jauh lebih besar daripada kajian terdahulu." Penemuannya yang pecah, bagaimanapun, telah menangkap: Tidak ada penjelasan yang baik untuknya lagi.

Rabosky dan pasukannya masih tidak pasti mengapa kadar spekulasi lebih cepat di kutub. Beliau mencadangkan bahawa ia boleh merebak ke idea bahawa keadaan polar sukar - seperti glasiasi dan penutup ais kekal - mendorong beberapa kepupusan besar-besaran yang membuka pintu untuk spesies baru untuk membentuk. Dia memanggilnya sebagai "kesan pemulihan".

"Mungkin kepupusan memusnahkan spesies di latitud tinggi pada kadar yang cepat, tetapi spesies baru membentuk untuk mengisi kekayaan ekologi ini tidak lama selepas mereka dikosongkan dengan kepupusan," jelasnya.

Lebih penting lagi, walaupun spesies di kutub lebih cepat diimbangi daripada di garis lintang yang lebih rendah, kawasan tropika masih mempunyai lebih banyak spesies kepelbagaian keseluruhannya. Rabosky menyebut "kekayaan spesies" ini, sehingga kini, selalu dijelaskan oleh anggapan bahawa spesies cenderung menyimpang lebih cepat di kawasan tropika. Sekarang, penemuan Rabosky mencubit dalam ini, tetapi tidak ada penjelasan alternatif yang teguh.

Buat masa ini, nampaknya ratu merah mampu berlari cepat tanpa apa-apa suhu. Sebenarnya, dia mungkin lebih cepat berlari apabila ia keluar di luar.