En fisk, to fisk, krebs - ny fisk?
Relateret indhold
- Bliv stor eller gå generisk: Hvordan seksuel valg er som reklame
- Sjælden ulv eller fælles coyote? Det burde ikke være vigtigt, men det gør det
- Darwins “Puddle” kunne vise, hvordan nye arter dukker op i tæt kvartaler
- Ti arter, der udvikler sig på grund af det skiftende klima
Selvom det måske lyder som plotlinien i en Dr. Seuss-bog, er det faktisk, der skete med de tre spine stickleback-fisk fra Canadas Enos-sø. I tusinder af år levede to adskilte arter af disse storsølvede sølvhavsdyr - kendt som de bentiske sticklebacks og de limnetiske sticklebacks, begge stammende fra en enkelt art - i fredelig sameksistens. Førstnævnte blev nær gulvet, hvor de fodrede med bundboere; sidstnævnte svømmede op nær solen og spiste insekter ved overfladen. Deres levesteder og opførsel var så forskellige, at de sjældent mødtes og aldrig indblandet. Og alt var godt.
Men så skete der noget mærkeligt: De to fiskearter blev endnu en gang. Hvordan?
Svaret havde at gøre med invasiv kræft, som sandsynligvis blev introduceret i søens økosystem af mennesker. Inden for tre år efter krebsernes ankomst var de to arter igen fusioneret. ”Det ser ud til, at nogen muligvis har introduceret kræftet som en fødekilde, ” siger Seth Rudman, en evolutionær biolog ved University of British Columbia, hvis artikel om fænomenet kom ud i Aktuel biologi tidligere på året. ”Krebsen ændrede fysisk den måde, hvorpå sticklebacks hekker og avler, hvilket øgede sandsynligheden for parring” mellem de to arter, siger han.
Du siger måske til dig selv: Vent, det er ikke sådan evolution fungerer. Det kan faktisk være. Hvad der skete med fingerlængde fiskene er et eksempel på "introgressiv udryddelse", også kendt som omvendt speciation. Regelmæssig specifikation sker, når medlemmer af en art er opdelt efter ændringer i deres habitat eller opførsel. Det mest kendte eksempel er Darwins finker: Over tid diverkede finker på forskellige isolerede øer i næbstørrelse og andre kvaliteter, indtil de blev forskellige arter. Omvendt specifikation er, når disse forskellige arter samles igen, indtil de igen bliver en art.
Men processen er ikke så enkel, som den lyder. Bare fordi to bliver en, betyder det ikke, at det er den samme art, som du startede med. Med sticklebacks er det stadig ikke klart, om den nye art er den samme som den fælles stamfar, som begge udviklede sig fra, eller noget helt anderledes. ”Hvorvidt de gik tilbage til at være en forfædres art kan diskuteres, ” siger Rudman. ”Deres økologiske rolle skiftes lidt fra de tidligere arter. Det er virkelig svært at sige, om de går helt tilbage, men det følger måske den sti. ”
Selvom det muligvis lyder intuitivt, er evolution og udryddelse ikke gensidigt eksklusive. Tværtimod: Udryddelse var en grundlæggende del af teorien, som Charles Darwin, evolutionens bedstefar, fremsatte i 1861 i sin oprindelige oprindelse af arter . ”Så dybtgående er vores uvidenhed og så høj vores formodning, at vi undrer os, når vi hører om udryddelsen af et organisk væsen; og da vi ikke ser årsagen, opfinder vi katastrofer for at ødelægge verden eller opfinder love om varigheden af livsformerne! ”skrev han. Det er åbenlyst sandhed, selvom det ser ud til at være modstridende: det samme selektive pres, der driver nogle arter til udryddelse, tvinger andre til at tilpasse sig og udvikle sig.
I dag siger nogle forskere, at omvendt specifikation kan blive mere almindelig - især i miljøer, der er ændret af mennesker. Eksempler på denne form for hybridisering florerer: De endemiske grå ænder i New Zealand trues med udryddelse ikke kun fra tab af naturtyper, men også på grund af opdræt med invasive græsandandarter. Gårdeerne tegner sig nu for mere end 80 procent af New Zealands dablende andebestand, og når de fortsætter med at avle med grå ænder, kommer sidstnævnte stadig tættere på udryddelse. Så er der Darwins berømte Galapagos-finker. Tre forskellige finkearter på øen Floreana blev observeret i 1947, men siden da har forskere kun fundet to arter, og det genetiske bevis peger på omvendt specifikation.
Som med tilfældet med sticklebacks fra Enos Lake, viser disse eksempler, at menneskelig aktivitet driver hybridisering rundt om i verden - uanset om vi er opmærksomme på det eller ej.
Den limnetiske (øverste) og den bentiske (nederste) stickleback. (R. Carveth, Canadas regering) Hvorfor nogle overlever, mens andre ikke er, er et afgørende spørgsmål i antropocenens alder, Jordens sjette store udryddelse. Og det er en, vi langt fra svarer på. I de sidste 15 år har vi mistet adskillige arter, inklusive Hawaiian Po'ouli (eller sort-ansat honningcreeper), den vestafrikanske sort næsehorn, Spix's Macaw og Madeiran Large White Butterfly. Og det er bare nogle af de få, vi ved om. Det er umuligt at måle det fulde antal, da forskere ikke har identificeret alle arter på Jorden, men vi vurderes at miste 1.000 til 10.000 gange det normale antal arter til udryddelse.
Men det er muligt, at inden for denne flod af udryddelser kan der være en række arter, der lærer at hurtigt tilpasse sig og overleve.
Overvej en 2015-undersøgelse, der fulgte robot “arter” i en computersimulering af evolution. Efter at have introduceret flere tilfældige mutationer gennem generationer, simulerede forskerne en masseudryddelsesbegivenhed ved at dræbe 90 procent af arten. I kølvandet på massedrapningen udviklede de resterende arter sig langt hurtigere og mere effektivt. En anden undersøgelse kiggede på en nyopdaget ichthyosaur-art (gruppen omfatter marine krybdyr, der levede omkring dinosaurernes tid). Forskerne så et lignende udbrud af artsstråling efter Perm-udryddelsen, herunder et forskelligt sortiment af ichthyosaurer. Evolutionsbiolog Chris D. Thomas har endda fundet, at plantespecifikationen accelererer under antropocenet.
Disse undersøgelser peger på ideen om, at menneskelig aktivitet, der driver denne masseudryddelse, muligvis også driver hurtig udvikling. Det er ikke at sige, at masseudryddelser selvfølgelig er gode - bare at der muligvis er et tyndt sølvfor til dem. ”Vi ved meget lidt om dette på korte tidsskalaer, ” siger Rudman. "Vi har ikke et stort greb om, hvor meget genstrømning der vil lette tilpasning, og hvor meget der vil fjerne tilpasning."
Ved bedre at forstå denne proces kan vi muligvis også forhindre fremtidige udryddelser.
”Forestil dig et lejrbål, ” siger Rudman. ”En lille smule genstrømning - eller hybridisering - er som at tilføje et par pinde eller en lille log. Det brændstof tilpasning. Men hvis du dumper en hel belastning træ, vil det bare kvæle ilden ud. ”Med andre ord kan en vis hybridisering være nyttig for at forhindre udryddelse - som for Florida-panteren. De store katte var på randen af udryddelse, så forskere introducerede cougars fra Texas for at avle med panterne. Nu er panterpopulationen stabil og genetisk sund igen. Men med de tre tændstikmagter var der for meget hybridisering, da begge de originale arter nu er uddøde. De separate roller, de spillede i søens økosystem, udfyldes ikke længere, hvilket ændrer søen.
Hvis mennesker har lært noget af at knytte sig til det naturlige miljø, er det naturligvis, at at gøre det ofte kan have uheldige virkninger. Men Rudmans arbejde med den hurtige udvikling af nogle arter giver ham håb for planetens fremtid. ”Jeg vil starte med at sige, at jeg er bekymret, og det er allerede blevet dokumenteret, at der er en enorm udryddelse, ” siger Rudman. ”Når det er sagt, vil jeg sige, at jeg måske er mere optimistisk end din gennemsnitlige biolog, fordi jeg studerer, hvor hurtigt nogle arter kan udvikle sig.” Og den udvikling, siger han, kan muligvis bare redde nogle fra udryddelse.
