האבולוציה האבולוציונית מאלצת אותנו לחשוב מחדש על מקום התפתחותם של מינים של כדור הארץ

במהלך החודשים האחרונים, ביולוגים ממישיגן לקליפורניה מפעילים סימולציות מחשב יומם ולילה, מנסים לעבד את עץ המשפחה האבולוציוני הגדול ביותר של דגים בהיסטוריה של השדה. עכשיו, כ -30,000 מינים של דגים מאוחר יותר, התוצאות מתפרסמים ב הטבע, והם מטילים ספק בהנחה אבולוציונית בת עשר שנים.

ביולוגים שמרו זמן רב על דפוס גיאוגרפי כשמדובר איך המינים הטופס. במקומות חמים, טרופיים נוטים להיות זנים רבים יותר של מינים מאשר אלה קרים, עקרים. "ההבדל במיגוון המינים בין הקטבים לאזור הטרופי הוא אחד" הדפוסים הגדולים "בביולוגיה", מסביר הסופר המוביל ומן הזואולוג של אוניברסיטת מישיגן, דניאל ראבוסקי, דוקטור לפילוסופיה. בדוא"ל אל הפוך. "אפילו לא מדענים יודעים כי הטרופיים מפורסמים המגוון הביולוגי שלהם."

אבל העיתון החדש של Rabosky, שפורסם ביום רביעי, יש חדש לקחת על התיאוריה הישנה. עץ הדגים הענקי מציע שזה בעצם קר מקומות על פני האדמה - לא אלה טרופיים - כי הם חממות עבור מינים חדשים.

המלכה האדומה פועל מהר יותר כאשר זה חם

ניסיונות להסביר את המגוון הביולוגי של האזורים הטרופיים נשענו חלקית על הרעיון של "שיפוע גיוון רוחב". ביסודו של דבר, משמעות הדבר היא כי יש נקודה חמה עבור speciation על הכוכב שלנו באמצע, על קו המשווה. זה, עם זאת, לא בגלל הטרופיים הם מקום נהדר לחיות.

מחקרים קודמים מראים כי יחסי גומלין בין טפילים, טורפים ואיומים אחרים להישרדות הם חזקים יותר באזורים הטרופיים, מה שגורם לבחירה הטבעית לפעול במהירות כפולה כדי לשמור על איומים אלו, אומר רבוסקי. זה, בתורו, מה שהוביל למגוון של מיני דגים טרופיים שכולנו מכירים ואוהבים. ביולוגים, שתמיד אהבו אנלוגיות קונספטואליות, אוהבים להשוות את התהליך לסצינה בלואיס קארול מבעד למראה כאשר אליס הוא לערער על גזע נגד המלכה האדומה:

"איזו ארץ איטית! "אמרה המלכה. "עכשיו, הנה, אתה מבין, זה לוקח את כל הריצה שאתה יכול לעשות, לשמור על אותו מקום. אם אתה רוצה להגיע למקום אחר, אתה חייב לרוץ לפחות פעמיים מהר!"

מתוך האנלוגיה הזאת, המוזרה במקצת, באה חוכמה קונבנציונלית בביולוגיה אבולוציונית: המלכה האדומה רצה מהר יותר כשהיא חמה. כלומר, עד עכשיו, כי המחקר של Rabosky מפריך את כל זה.

מודל חדש לגידול

לאחר בניית וניתוח העץ האבולוציוני, רבוסקי וצוותו הגיעו למסקנה שבמיליון השנים האחרונות, דגים החיים במי הקוטב יצרו מינים חדשים במהירות כפולה מזו של מים טרופיים.

כיצד הצליחה קבוצה זו למצוא ראיות משכנעות הסותרות מאות שנים של תיאוריה אבולוציונית? הם התחילו בניתוח נתוני הדנ"א הזמינים מ -5,000 מינים של הדג, ולאחר מכן הם השתמשו בשיטות מיקום אחרות כדי לאמוד היכן הדגים הנותרים צריכים להתאים לעץ המשפחה. הפעלת תוכנית ניתוח סטטיסטית בשם BAMM על "עץ המשפחה", חישבה עד כמה מינים שונים זה מזה, על ידי השוואת הבדלים בדנ"א שלהם: בדרך כלל ניתן להניח שככל ששני הדנ"א חולקים פחות, כך חלף הזמן רב יותר מאז " "ממין יחיד לשני סוגים נפרדים.

"העץ הזה גדול בהרבה מכל מחקר קודם על דגים", אומר רבוסקי. "זה איפשר לנו להעריך את השיעורים שבהם מינים יוצרים דיוק הרבה יותר גדול מאשר מחקרים קודמים". גילוייו פורצי הדרך, עם זאת, יש לתפוס: אין הסבר טוב על זה עדיין.

ראבוסקי וצוותו עדיין אינם בטוחים מדוע קצב הפיזור מהיר יותר בקטבים. הוא מציע שזה יכול להרתע לרעיון שתנאי הקוטב הקשים - כמו גלידות וכוסות קרח קבועות - גרמו לסדרה של הכחדות המוניות שפתחו את הדלת למינים חדשים. הוא מכנה זאת "אפקט ריבאונד".

"אולי ההכחדה מוחקת מינים בקווי רוחב גבוהים בקצב מהיר, אבל מינים חדשים נוצרים כדי למלא את הגומחות האקולוגיות האלה זמן לא רב אחרי שהם מתרוקנים על ידי הכחדה", הוא מסביר.

חשוב לציין, למרות מינים בקטבים שונים מהר יותר מאשר אלה בקווי רוחב נמוכים, באזורים הטרופיים עדיין יש מגוון רב יותר של מינים באופן כללי. ראבוסקי מכנה את "עושר המינים", שעד כה היה מוסבר בהנחה שמין נוטה לסטות מהר יותר באזורים הטרופיים. עכשיו, ממצאיו של ראבוסקי תוקעים חורים, אבל אין הסבר חלופי.

לעת עתה, נראה כאילו המלכה האדומה מסוגלת לרוץ מהר, לא משנה באיזו טמפרטורה היא. למעשה, היא אולי אפילו לרוץ מהר יותר כאשר זה בחוץ קפוא.