Грешката на Дарвин: еволюцията протича по-бързо, отколкото си мислим

Учените констатират промени в растителните и животински видове, които се случват пред очите ни, тоест те не протичат с такава голяма продължителност, както е смятал Дарвин и много други естествоизпитатели.

Чарлз Дарвин е смятал, че еволюцията е постепенен процес, подобен на бавното плъзгане на ледниците или движението на континенталните плочи.

„Ние не забелязваме никаква промяна, докато стрелката на времето не маркира дълъг период от векове“, пише той в в своя прочут трактат от 1859 г. за естествения подбор „Произходът на видовете“.

Времето е просто илюзия, създадена от квантовото заплитане?

Но през 70-те години на миналия век учените откриват доказателства, че Дарвин греши — поне по отношение на времевите мащаби. Молците, живеещи в индустриалните райони на Великобритания, са станали по-тъмни, за да се слеят по-добре с почернелите от сажди сгради и да имат повече шансове да се спасят от хищниците във въздуха. Домашните врабчета, докарани в Северна Америка от Европа, са си променяли размера и цвета си в зависимост от климата в новия си дом. А тревата, растяща около електрически стълбове, е развивала устойчивост към цинка (с който покривали стълбовете и бил токсичен за растенията).

В края на 90-те години на миналия век биологът Андрю Хендри е констатирал подобни бързи промени във фенотипа, изучавайки сьомгата. (Фенотипът се отнася за признаци, който действително присъстват в дадено животно, даже ако не се отразяват в промяна на основния генетичен код).

„Останахме с впечатлението, че тази бърза еволюция не е толкова изключителна“, казва Хендри, който сега е професор в Университета Макгил. „Може би това се случва постоянно, но хората просто не не му обръщат внимание.“

Какво е "квантовият дарвинизъм"?

Заедно с колегата си Майкъл Кинисън (който в момента работи в Университета на Мейн), Хендри е събрал база данни с примери за бърза еволюция и през 1999 г. съвместно са публикували статия, която предизвикала широк отзвук в тази област. . Понастоящем Хендри и колегите му са актуализирали и разширили оригиналния набор от данни с повече от 5000 допълнителни примера, вариращи от размера на черепа на обикновената чинка до продължителността на живот на тринидадското гупи. Учените използват тези данни, за да отговорят на въпроса доколко бързо и дълбоко се променя естественият свят и до каква степен тези промени са свързани с човешката дейност.

В статия, публикувана през ноември 2021 г., използвайки новия набор от данни (базата данни е наречена Proceed), Хендри и колегите му са преразгледали пет ключови въпроса, повдигнати в предишната работа. Те са потвърдили, например, че като средно животинските видове по целия свят изглежда стават по-малки. Това противоречи на теорията за еволюцията, в частта известна като правилото на Коуп, което гласи, че видовете с течение на времето се увеличават по размер .

„ По принцип е по-добре е да си по-голям“, казва съавторът Кийоко Готанда от университета Брок. “Ще имате повече самки и по-висока вероятност за оцеляване.”

Но анализирайки новите данни, резултатите потвърдили заключението от предишната статия на Готанда.

„Изглежда, че размерът на тялото като цяло намалява поради изменението на климата и други видове човешко влияние“, казва тя.

Основните движещи сили на тази тенденция са ловът и събирачеството: ако хората хвърлят мрежите си и улавят във водните басейни най-тлъстата и голяма риба, то тогава само по-малките индивиди оцеляват и предават своите гени. Климатът също играе съществена роля поради едно основно правило в биологията: по-големите същества имат по-голямо съотношение площ на повърхността на тялото спрямо обема и по този начин по-лесно задържат топлина.

„Предположението е, че поради повишаването на температурата на околната среда вече не е необходимо да поддържате по-голям размер на тялото и следователно можете да бъдете по-малки“, казва Готанда.

Това изглежда като малък проблем в сравнение с обезцветяването и масовото изчезване на коралите, но може да има сериозни странични ефекти. Вземете за пример сьомгата: ако рибата е по-малка, тогава общностите, които печелят от улова й, ще получат по-малко печалба. А също така животните, които се хранят с тази риба, ще получат по-малко храна. Това означава също, че рибите ще произведат пропорционално по-малко хайвер, който играе важна роля за попълването на реките с хранителни вещества, когато сьомгата се връща там да си го хвърля.

„Намаляването на размера на тялото на сьомгата влияе пряко върху приноса на природата към живота на хората и води до по-малко протеини, по-малко хайвер, по-малко връщаща се сьомга и всичко това има огромно въздействие върху екосистемата на много нива“, казва водещият автор на статията и изследовател , биологът Сара Сандерсън.

Промените в характеристиките в други животински видове водят до подобни последствия . Изследване от 2021 г., проведено в националния парк Горонгоса в Мозамбик, е установило, че делът на слоновете, родени без бивни, се е увеличил до повече от 50%, тъй като екстремното бракониерство по време на 15-годишната гражданска война е обърнало тенденцията за оцеляването на най-силните с главата надолу. По този начин слоновете без бивни имали възможността много по-често да предават гените си на следващото поколение. Те започнали да формират различни екосистеми в сравнение със своите зъбати събратя: например те нямали възможност да разравят почвата, изкопавайки различни видове грудки, а ДНК анализът на изпражненията им показал, че слоновете без бивни ядат други растения.

За да сравняват промените между видовете с течение на времето, изследователите използват в своята практика индикатори, наречени дарвини и холдейни (в чест на британския учен Джон С. Холдейн). Това са статистически данни, които сравняват най-различни видове информация в базите данни – от височината на брезите, които растат близо до металургическите заводи в Русия, до това как подкиселяването на шведските езера влияе върху оцеляването на жабите.

Новият анализ е показал, че скоростта на фенотипните промени в популациите, засегнатите от човешката дейност, е по-висока. Но изследователите били изненадани, че са открили малко доказателства, че това се причинява от изменението на климата. Много по-важен фактор, отговорен за промени като тези, наблюдавани в руските брези и в шведските езера, се оказало замърсяването на околната среда.

„Смятаме, че това е така, защото е много трудно да се каже какво е причинено от изменението на климата и какво от нещо друго“, споделя Хендри. “Промяната на климата се случва навсякъде.”

Ефектите от изменението на климата се усещат неравномерно по целия свят: в Арктика, например, при белите мечки е започнало да се развива ново поведение при лов, което е свързано с намаляващото количество лед. В океаните започват да доминират нови видове корали, които вече са приспособени към живот при новите стресови условия, измествайки тези, които досега познаваме, пише futurist.bg.

„Много от тях се развиват много бързо в отговор на тези промени“, казва Сандерсън. “Но това, което не виждаме и което не можем да определим количествено [с тази работа], са всички онези популации, които не се адаптират и изчезват.”

Базата данни Proceed е достъпна онлайн за учени, които търсят отговори на появилите се нови въпроси относно бързата еволюция. Засега тя потвърждава, че човешката дейност променя животинските и растителните видове до такава степен, че те може никога вече да не се възстановят – природният свят завинаги е белязан от замърсяването, а човешкото желание да се ловува и да се събира отдавна е прекрачило границата на индивидуалната ситост.

От една страна тези резултати може би изглеждат мрачни, но от друга те могат да се тълкуват и като обнадеждаващи. Ако улавяме толкова много риба, че видовете започнат да намаляват размера си, може би това е само знак, че хората са включени в обратните връзки, които управляват останалия естествен свят. Познатите ни животински видове ще се променят или ще изчезнат и на тяхно място ще дойдат нови – животът ще продължи, даже и да не е във вида, с който сме свикнали.

„Благодарение на подобни изследвания аз започвам по-малко да се страхувам за живота на Земята в условията на променящия се климат“, казва Томас Камерън, старши преподавател по екология на животните в Университета на Есекс. „Природният свят ще продължи да съществува, но може би той ще бъде по-различен и някои видове ще изчезнат. Но други ще се променят и ще се развият.”

Според Камерън това изследване потвърждава идеята, че еволюцията се случва през цялото време – през вековете малките промени се превръщат в големи . Каквито и изненади да им сервираме ние хората, някои животни и растения ще могат да се адаптират достатъчно бързо, за да изпреварят глобалното затопляне – те са правели това милиони години.

Как Дарвин и Дикинсън промениха света: наука и поезия в едно лице

Това е обнадеждаваща, но и плашеща мисъл, защото някои видове няма да оцелеят, тъй като няма да могат да се справят със замърсяването и изменението на климата. И от нас зависи доколко ще се променят нещата. Светът, който се създава под човешкия натиск, ще е много по-различен от този, към който се е приспособил нашият собствен вид.

„Тази работа ни казва, че популациите са се променили и винаги ще се променят в зависимост от околната среда“, казва Камерън. „Обществото очаква, че сутрин, отваряйки прозореца, ще вижда определена форма на ландшафт и биоразнообразие. Но същността на природата не е в това. Същността на природата е в промяната.“

Последвайте канала на