Studiul evoluției uriașe ne obligă să regăsim unde evoluează speciile pământului

În ultimele luni, biologii din Michigan și California au efectuat simulări pe calculator zi și noapte, încercând să compileze cel mai mare arbore genealogic evolutiv al peștilor din istoria câmpului. Acum, aproximativ 30.000 de specii de pește mai târziu, rezultatele sunt publicate în Natură, și pun sub semnul întrebării o ipoteză evolutivă veche de zece ani.

Biologii au observat de mult un model geografic când vine vorba de modul în care se formează speciile. Locurile calde, tropicale au tendința de a avea mai multe soiuri de specii decât cele reci, cele goale. "Diferența în diversitatea speciilor de la poli la tropice este unul din" modelele mari "din biologie", explică autorul studiului principal și zoologul din Universitatea din Michigan, Daniel Rabosky, Ph.D. într - un e - mail către Invers. "Chiar și oamenii care nu știu că tropicalele sunt celebre pentru diversitatea lor biologică remarcabilă".

Dar lucrarea recentă a lui Rabosky, publicată miercuri, are o nouă abordare a acestei teorii vechi. Arborele de familie de pești gigant sugerează că este de fapt mai rece locuri pe pământ - nu cele tropicale - care sunt focare pentru specii noi.

Regina rosie se execută mai repede când este caldă

Încercările de a explica diversitatea biologică a tropicilor s-au bazat parțial pe ideea unui "gradient al diversității latitudinilor". În principiu, aceasta înseamnă că există un punct fierbinte pentru speciile de pe planeta noastră chiar în mijloc, care se împrăștie pe ecuator. Acest lucru, totuși, nu este pentru că tropicele sunt un loc minunat de trăit.

Studiile anterioare sugerează că interacțiunile dintre paraziți, prădători și alte amenințări la adresa supraviețuirii sunt mai puternice în zonele tropicale, determinând selecția naturală să lucreze de două ori mai rapid pentru a ține pasul cu toate aceste amenințări, spune Rabosky. Acest lucru, la rândul său, este ceea ce a dus la diversitatea speciilor de pești tropicali pe care știm cu toții și le iubim. Biologii, care au preferat întotdeauna analogii conceptuale, ar dori să compare procesul cu o scenă din Lewis Carroll's Prin oglindă când Alice este provocată unei curse împotriva Reginei Roșii:

- O țară lentă! Spuse Regina. "Acum, vedeți, este nevoie de tot ce puteți face, să vă păstrați în același loc. Dacă vrei să ajungi în altă parte, trebuie să alergi cel puțin de două ori mai repede!"

Din această analogie oarecum excentrică vine înțelepciunea convențională în biologia evoluționistă: regina roșie rulează mai repede când este fierbinte. Asta este până acum, pentru că cercetarea lui Rabosky respinge toate acestea.

Un nou model de specificație

După ce a construit și a analizat arborele evolutiv, Rabosky și echipa sa au concluzionat că, în ultimii milioane de ani, peștii care trăiesc în apele polare au format noi specii de două ori mai rapid decât cele din apele tropicale.

Cum a reușit această echipă să găsească dovezi convingătoare care contrazic teoria secolelor de evoluție? Acestea au început prin analizarea datelor ADN disponibile din aproximativ 5000 de specii de pește și apoi au utilizat alte metode de plasare pentru a estima locul în care peștele rămas ar trebui să se încadreze în arborele genealogic. Rularea unui program de analiză statistică numit BAMM pe acel "arbore genealogic" a calculat cât de repede speciile s-au despărțit una de cealaltă prin compararea diferențelor în ADN-ul lor: în general se poate presupune că, cu cât mai puține ADN-uri împart două specii, cu atât mai mult timp a trecut, "Dintr-o singură specie în două separate.

"Acest copac este mult mai mare decât orice studiu anterior despre pești", spune Rabosky. "Ea ne-a permis să estimăm ratele la care se formează speciile cu o precizie mult mai mare decât studiile anterioare." Descoperirea lui de ultimă oră are totuși o captură: încă nu există o explicație bună pentru aceasta.

Rabosky și echipa lui încă nu sunt siguri de ce rata de specie este mai rapidă în poli. El sugerează că s-ar putea arăta ideea că condiții dure polare - cum ar fi glaciațiile și acoperirea permanentă a gheții - au determinat o serie de extincții în masă care au deschis ușa pentru formarea de noi specii. El numește acest "efect de rebound".

"Poate că extincția va șterge speciile la latitudini mari la o viteză rapidă, dar noile specii se formează pentru a umple nișele ecologice nu prea mult după ce sunt golite prin dispariție", explică el.

Este important faptul că, deși speciile din poli difera mai repede decât cele din latitudinile inferioare, regiunile tropicale aveau încă o diversitate mai mare de specii per total. Rabosky numește această "bogăție de specii", care, până acum, a fost întotdeauna explicată prin presupunerea că speciile au tendința să se abată mai repede în tropice. Acum, concluziile lui Rabosky sunt în acest caz, dar nu există o explicație alternativă robustă.

Pentru moment, se pare că regina roșie este capabilă să alerge repede indiferent de temperatura. De fapt, ar putea chiar să alerge mai repede când este frigid în afară.