Biologia

Kello tikittää: voivatko ihmislajit voittaa kertoimet?

Kello tikittää: voivatko ihmislajit voittaa kertoimet?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Oletko koskaan miettinyt kuinka kauan tyypillinen laji kestää? Loppujen lopuksi jokaisen lajin kohtalo on kuolla sukupuuttoon.

Mutta voisiko tekniikka mahdollisesti pelastaa ihmisiä tästä kohtalosta? Vai olemmeko myös kaatuneet jonain päivänä katoamaan?

Otetaan kieli.

LIITTYVÄT: UUSI NUORISOIDEN KOKTEILIEN FOUNTAIN TUOTTAA SUURIMMAN ELINTARVIKKEEN

Ennen kuin aloitamme, huomaa, että evoluutiobiologia ja paleobiologia ovat suuria ja monimutkaisia ​​kenttiä ja että sukupuuttoon liittyviä teorioita kehittyy jatkuvasti (anteeksi sanaleikki). Seuraava artikkeli on tarkoitettu vain karkeaksi ja valmiiksi yleiskatsaukseksi, ei tieteelliseksi opinnäytetyöksi.

Mikä tekee lajista lajin ja miten uusia lajeja syntyy?

Aloitetaan määritelmästä.

Merriam-Webster Dictionaryn mukaan laji määritellään seuraavasti: -

"Biologisen luokituksen luokka, joka on välittömästi suvun tai alisuvun alapuolella ja joka sisältää sukulaisia ​​organismeja tai populaatioita, jotka mahdollisesti kykenevät lisääntymään ja jonka nimeää binomi, joka koostuu suvun nimestä, jota seuraa latinankielinen tai latinoitu pääomittamaton substantiivi tai kieliopin kanssa sopiva adjektiivi suvun nimen kanssa. "

Tarpeeksi yksinkertainen, mutta voimmeko yhdessä vaiheessa sanoa, että uusi laji on syntynyt? Missä vaiheessa voimme lopullisesti sanoa: "Kyllä, nyt meillä on uusi laji"?

Uusia lajeja syntyy prosessilla, jota kutsutaan riittävän sopivaksi lajitteluksi.

Tämä määritellään perinteisesti seuraavasti:

"Spesifikaatio on se, miten luodaan uudenlainen kasvi- tai eläinlaji. Erittely tapahtuu, kun lajien ryhmä erottuu muista lajinsa jäsenistä ja kehittää omat ainutlaatuiset ominaisuutensa." - National Geographic.

Erittely johtaa lisääntymiseristykseen alkuperäisestä "emolajipopulaatiosta" johtuen geneettisten erojen kasaantumisesta kahden tai useamman ryhmän välillä.

Erittelyä voi esiintyä monella tapaa. Ehkä yleisin on erottaminen. Tämä voi tapahtua, kun osa populaatiosta erottuu muusta lajistaan ​​esimerkiksi geologisten muutosten kautta. Erittelyä voi esiintyä myös ilman geologisia vaikutuksia. Sympatrisessa spesifikaatiossa kaksi tai useampia jälkeläisiä kasvaa yhdestä esi-isästä. Tämä voi tapahtua, kun lajin eri populaatiot alkavat miehittää eri markkinarakoja samassa maantieteellisessä paikassa.

Lajittelu voidaan indusoida myös keinotekoisesti karjanhoito-, maatalous- tai laboratoriokokeilla. Geneettinen ajelehtiminen on toinen mahdollinen ja usein keskusteltu mekanismi lajittelulle. Tällöin geneettiset mutaatiot aiheuttavat muutoksia lajeihin ajan myötä.

Muista, että organismiryhmää pidetään koskaan lajina vain, jos ne voivat kasvattaa ja tuottaa elinkelpoisia, hedelmällisiä jälkeläisiä.

Lajittelu ei tietenkään tapahdu yhdessä yössä. Ihmisen toiminnan lisäksi voi kestää paljon aikaa kerätä riittävästi geneettisiä eroja uuden lajin syntymiseen. Itse asiassa voi olla tarkoituksenmukaisempaa ajatella spesifikaatiota jatkumona eikä erillisenä, selkeänä tapahtumana.

Fossiiliset tietueet voivat myös olla melko harhaanjohtavia, kun on kyse siitä, miten voimme antaa käsityksen lajittelusta.

Koska fossiilitietue on puutteellinen, jokainen uusi laji saattaa näyttää tulevan tyhjästä. Tämä voi olla turhauttavaa paleontologeille.

On myös toinen teoria, jota kutsutaan "erotetuiksi tasapainoiksi". Edesmenneen Stephen Jay Gouldin ja hänen kollegansa Niles Eldredgen keksimä teoria ehdottaa, että uusien lajien kehitys voi tapahtua myös suhteellisen nopeissa hyppyissä - usein vastauksena suuriin kataklysmaisiin tapahtumiin.

Tätä teoriaa ei ole laajalti hyväksytty, sillä merkittävät henkilöt, kuten merkittävä kriitikko Richard Dawkins, voivat kuitenkin esiintyä joissakin tapauksissa.

Tarkastellaan nyt modernia maailmaa.

Ottaen huomioon muokkaamisen välttämättömän muutosnopeuden (lukuun ottamatta keinotekoista lajittelua, kuten silloin, kun ihmiset tarkoituksellisesti kasvattavat uusia lajeja), on vaikea "nähdä sitä toiminnassa" tänään.

Yksi esimerkki voi olla orapihlaja, joka joidenkin tutkijoiden mielestä saattaa olla tekeillä. Selvä väestö näyttää syntyneen Pohjois-Amerikassa sen jälkeen, kun omenat otettiin käyttöön 1800-luvulla. Tämä uusi populaatio ruokkii vain omenoita, ei orapihlajan hedelmiä. Tutkijat ovat löytäneet joitain todisteita siitä, että omenaa syövillä ja orapihlajaperhoilla on nyt merkittäviä geneettisiä eroja eivätkä ne enää lisäänny.

Hyvin lyhyen elinikäisten organismien, kuten bakteerien ja virusten, tutkimus voi joskus myös havainnollistaa toiminnan spesifikaatiota.

Riittävän kauan tietyistä antibiooteille vastustuskykyisistä bakteereista voi tulla selvästi erillinen laji. Muita kuuluisia esimerkkejä ovat pippurinen koi.

Ja se vie meidät mukavaan segmenttiin, nimittäin mikä on lajin luonnollinen elinikä?

Mikä on vanhin tunnettu laji ja mikä on pisimpään elävä eläin?

Tarkastellaan ensin ensimmäistä kysymystä.

Saatat olla kiusaus miettiä mitä tahansa niin kutsuttuja "eläviä fossiileja" käsitellessäsi tätä kysymystä. Mutta on tärkeää pitää mielessä, että termi "elävä fossiili" on hieman harhaanjohtava ja sitä voidaan jopa pitää vääränä nimityksenä.

Otetaan esimerkiksi yksi kuuluisimmista "elävistä fossiileista", coelacanth. Eläviä esimerkkejä ovatLatimeria chalumnae ja Latimeria menadoensis,joiden uskotaan olevan muinaisen klaadin viimeisiä säilyneitä lajejaSarcopterygii (lohukalaiset kalat ja tetrapodit).

Tässä termiä "elävä fossiili" käytetään lyhenteenä kuvaamaan jäljellä olevia olemassa olevia lajeja, jotka kuuluvat kaukaisiin esi-isiin. Jos analysoimme nykyaikaisen coelacanthin perimää ja verrataan sitä sen esi-isien genomiin, ilmenisi jyrkkiä eroja.

Itse asiassa termi "elävä fossiili" on enemmän helppokäyttöisyys kuin tarkkuus, ja monissa tapauksissa se on aikaisempien sattumanvaraisten taksonomisten luokitusten ja löydösten historian esine, enemmän kuin hyödyllinen käsite.

Mutta me eroamme.

Jotkut vanhimmista elävistä lajeista sisältävät hevosenkengärapuja, joita on ollut noin 150 miljoonaa vuotta; korte-kasvien lajit, jotka ovat saattaneet kehittyä noin 360 miljoonaa vuotta sitten; ja lehmähain, jotka syntyivät noin 175 miljoonaa vuotta sitten.

Mutta entä lajin pisimpään elävät yksittäiset eläimet. Tässä on joitain yleisiä esimerkkejä: -

  • Kissan keskimääräinen elinikä on välillä 10 ja 20 vuotta.
  • Ihmisen keskimääräinen elinikä on karkeasti 80 vuotta, mutta tämä voi vaihdella suuresti olosuhteista riippuen.
  • Hevosen keskimääräinen elinikä on missä tahansa välillä 25 ja 30 vuotta.
  • Elefanttien keskimääräinen elinikä on suunnilleen samanlainen kuin ihmisillä.
  • Leijonan elinikä on yleensä välillä 10 ja 15 vuotta (luonnossa).
  • Koiran keskimääräinen elinikä riippuu koosta ja rodusta, mutta pienemmillä koirilla on taipumus elää pidempään noin 15-16 vuotta.
  • Lehmän keskimääräinen elinikä on noin 20 vuotta. Mutta tämä riippuu rodusta ja hoidosta vankeudessa.

Hyvä ja hyvä. Mutta mikä on pisin elävä eläin, joka tunnetaan nykyään? Vastauksesta keskustellaan kiivaasti, mutta muutama ehdokkaista on:

  1. Ocean quahog simpukka. Vanhin kirjattu näyte oli noin 500 vuotta vanha.
  2. Grönlannin hain. Vanhimman rekisteröidyn näytteen arvioitiin olevan noin 390 vuotta vanha.
  3. Bowhead-valas. Vanhin kirjattu näyte oli noin 211 vuotta vanha.
  4. Rougheye-kivikala. Vanhin kirjattu näyte oli noin 205 vuotta vanha.
  5. Punainen merisiili. Vanhin kirjattu näyte oli noin 200 vuotta vanha.
  6. Galapagos-kilpikonna. Vanhin kirjattu näyte oli noin 177 vuotta vanha.

Tietenkin jotkut puut ja muut kasvilajit ovat paljon, paljon vanhempia.

Kuinka kauan laji kestää keskimäärin?

Vaikka monet ihmiset kutsuvat planeettamme usein "Äiti Maaksi", "Vihreäksi planeetaksi" tai muuksi lempinimeksi, joka herättää hedelmällisyyttä, pyhyyttä ja elinvoimaa; Tämän planeetan elämän historia on itse asiassa kärsimystä ja sukupuuttoa.

Kuolema roikkuu kaikkien yläpuolella massa-biologisista sukupuuttoon liittyvistä tapahtumista yksittäisten organismien päivittäiseen menetykseen populaatiossa.

Mutta mitkä ovat tyypillisiä "sisävuoroja" jokaiselle tietylle lajille täällä kotiplaneetallamme?

Kataklysmisten tapahtumien, kuten asteroidivaikutusten, jääkauden, supertulivuorten purkauksen jne. Ja ihmisen vaikutuksen, lajien keskimääräinen elinikä näyttää olevan geologisen ajan kuluessa. Tätä kutsutaan "taustan sammutussuhteeksi" tai "normaaliksi sammumisnopeudeksi".

Se viittaa niiden lajien lukumäärään, joiden odotetaan sukupuuttoon tietyn ajanjakson aikana ottamatta huomioon ihmisen vaikutusta. Taustan sammumisnopeus mitataan yleensä tietyllä ajanjaksolla. Se annetaan joskus yksikkönä "miljoonat lajivuodet (MSY)", joka viittaa odotettavissa olevien sukupuuttoon 10000 lajia kohti 100 vuodessa.

Taustan sammuutumisnopeus on erilainen erityyppisissä organismeissa. Esimerkiksi nisäkkäiden lajien keskimääräinen elinikä on miljoona vuotta (vaikka joitain nisäkäslajeja on ollut jo yli 10 miljoonaa). Tällä hetkellä on noin 5000 nisäkäslajia. Tämä tarkoittaa, että voimme odottaa yhden nisäkäslajin häviävän keskimäärin noin 200 vuoden välein.

Suurin osa näistä laskelmista perustuu fossiilitietueeseen, jonka olemme jo nähneet puutteellisina. Itse asiassa maanpäällisten organismien jäännökset selviävät huomattavasti vähemmän todennäköisesti ajan kovuudesta johtuen huuhtelusta, sään vaikutuksesta ja muista ympäristötekijöistä.

Tästä syystä korko on enemmän ballpark-kuva.

Kuinka usein lajit kuolevat sukupuuttoon luonnollisesti?

Kuten olemme jo nähneet, luonnolliset sukupuuttoasteet ovat hieman hankalia laskea.

Nisäkkäillä, joiden jäsen olemme yleensä, on lajien keskimääräinen elinikä asteikon alaosassa. Jotkut organismityypit näyttävät kuitenkin olevan paljon vankempia. Esimerkiksi meren selkärangattomien uskotaan olevan taustan sukupuuttoon 5-10 miljoonaa vuotta,kun taas dinoflagellaateilla voi olla noin noin 13 miljoonaa vuotta.

Nämä arvot on kuitenkin otettava ripaus suolaa. Niitä ei pitäisi nähdä konkreettisina arvioina, ja joidenkin ryhmien (kuten nisäkkäiden) kilometrimäärä voi vaihdella suuresti.

On myös tärkeää muistaa, että sukupuutto on luonnollinen osa elämää maan päällä.

Loppujen lopuksi, jos dinosauruksia ei olisi koskaan kaatettu jalustaltaan, varhaisisäkkäillä nisäkkäillämme ei olisi koskaan ollut mahdollisuutta menestyä ja kehittyä omaksi lajiksemme.

Nämä historialliset arviot voivat myös olla laajalti poissa, koska monia pehmeitä ruumiita, erityisesti mikroskooppisia organismeja, on hyvin vaikea tunnistaa ja jäljittää koko geologisen historian ajan.

Se tulee myös alas siitä, kuinka kapealla erityiset lajit ovat / olivat, kuinka sopeutuva laji on / oli ja missä elinympäristöissä he asuivat (esimerkiksi maa tai meri), mainitakseni vain muutamia asioita. Kaikkien tafonomian (fossiilausprosessin) analysointiin liittyvien ongelmien kanssa on olemassa arvioita nykyisiin eläviin lajeihin?

Vastaus on tietysti kyllä. Mutta täältä löydät myös hyvin erilaisia ​​arvioita sukupuuttoon.

Ne vaihtelevat jotain 8700 lajia vuodessa (24 päivässä), jonka Mıllenıumin ekosysteemiarviointi on suorittanut jonnekin Itämeren alueella 150 päivässä biologisen monimuotoisuuden YK: n yleissopimus.

Nämä arviot ovat niin paljon korkeammat kuin historialliset hinnat, koska sukupuuttoaste näyttää kasvavan nopeasti ihmisen vaikutuksen vuoksi ympäristöön. Muista, että tutkijat arvioivat sukupuuttoasteiden määrän inhimillisistä tekijöistä riippumatta. Tämä johtuu siitä, että useimmat uskovat, että ihmisillä on ollut valtava vaikutus sukupuuttoon kuuluvien lajien määrään.

Vertailun vuoksi tiedämme vain "todella" karkeasti 800 sukupuuttoa joita on tapahtunut viimeisten aikana 400 vuotta.Joista noin 89 olivat nisäkkäitä.

Tämän näkökulmasta tämä on vähemmän kuin 1 kymmenesosa prosentista % maailmanlaajuisista lajien määristä 1,9 miljoonaa. Mutta jälleen kerran, nämä kaikki ovat arvailuja.

Arsenaalissamme on kuitenkin toinen ase, joka voi auttaa meitä arvioimaan sukupuuttoasteita ... genetiikka!

Kuinka kauan ihmiset voivat odottaa selviytyvän lajina?

On kolmas tapa, jolla tutkijat voivat arvioida lajin elinikää. Vertaamalla erillisten, mutta läheisesti sukulaislajien genomia, on mahdollista arvioida karkeasti, milloin ne erosivat yhteisestä esi-isästä.

Joskus kutsutaan sisartaksoniksi, mitä suurempi geneettinen ero niiden välillä on, sitä kauemmin jakautuminen. Tätä menetelmää on kutsuttu molekyylikelloksi, ja se on osoittautunut erittäin hyödylliseksi työkaluksi.

Itse asiassa tämä menetelmä on auttanut kirjoittamaan uudelleen joitakin pitkäaikaisia ​​uskomuksia monien lajien evoluutiosta.

Tätä tekniikkaa käytettäessä on teoretoitu, että ihmiset (erityisesti homo suku) jakautuu linjaan, jonka välissä on bonoboja ja simpanssejakuusi ja kahdeksan miljoonaa vuotta sitten. Mielenkiintoista on, että bonobot ja simpanssit itse hajoavat toisistaan Miljoona vuotta sitten.

Tämä tarkoittaa sitä, että molempien "emolajit" ovat saattaneet kuolla sukupuuttoon tuohon aikaan, mikä sopii fossiilisten tietojen alhaisempiin arvioihin nisäkkäille.

Lajimme, Homo sapiens ja siskotaksonimme, nyt sukupuuttoon kuolleet Homo neanderthalensis, jaettu ympäri 800000 vuotta sitten, vaikka uudet todisteet viittaavat siihen, että Homo sapiens ja Neanderthal ovat saattaneet todella risteytyä, joten ne eivät ehkä ole olleet erillisiä lajeja, vaan alalajeja. Emme ole vielä löytäneet yhtään yhteistä esi-isäämme, vaikka monet uskovat sen voineen ollaHomo heidelbergensis.

Mutta äskettäinen tutkimus saattaa olla lähempänä selvittämistä.

On joitain todisteita siitä, että Neandertalin perimän geneettisen materiaalin osuus on noin 1,5 - 2,1% muissa kuin afrikkalaisissa populaatioissa, vaikka jotkut tutkimukset osoittavat, että se voi olla yhtä suuri kuin 20%.

Mutta tiedeyhteisö ei ole lainkaan hyväksynyt tätä hypoteesia.

Jos jokin edellä mainituista arvioista pitää sisällään vettä, se tarkoittaisi, että meillä on ainakin jossakin alueella200 000 vuotta luonnollisten lajien elinikä jäljellä. Mutta tämä tietysti jättää täysin huomioimatta kykymme sopeutua ja käyttää tekniikkaamme pidentääksemme aikaa planeetalla (tai sen ulkopuolella).

Homo sapiens ovat osoittautuneet toistaiseksi erittäin sopeutuviksi lajeiksi. Monien tutkijoiden mukaan, kuten paleobiologi David Jablonski, ihmislajia on todennäköisempää kuin olla olematta paljon kauemmin kuin mitä muuten odotettaisiin, vaikka olisi olemassa toinen joukkosammutustapahtuma.

Itse asiassa olemme olleet siellä aiemmin. On todisteita siitäHomo sapiensolivat melkein pyyhitty pois 70000 vuotta sitten. Syyllinen? Toba-tulivuoren purkaus Sumatrassa, Indonesiassa.

Tämän tapahtuman uskotaan muuttaneen ilmastoa siinä määrin, että koko väestö on saattanut pudota välillä 5000 ja 10 000 yksilöitä. Toiset arvioivat, että se olisi voinut olla niin alhainen kuin 40 jalostusparia (mutta tämä on kiistanalainen).

Mutta tämä on kirjaimellisesti muinaista historiaa.

Kuinka ihmiset voivat säästää itsemme tulevalta sukupuutolta?

Joidenkin mielestä meidän on todennäköisesti poistuttava planeetalta välttääkseen mahdollinen sukupuutto, kuten supervulkaanisista purkauksista.

"Ihmiskunnan tulevaisuus hajaantuu pohjimmiltaan yhteen kahdesta suunnasta: joko meistä tulee moniplaneettilaji ja avaruusmatkaileva sivilisaatio, tai olemme jumissa yhdellä planeetalla johonkin lopulliseen sukupuuttoon asti", Elon Musk sanoi National Geographic -kanavan maailmanlaajuisen MARS-tapahtumasarjan aikana, jonka ensi-ilta on maailmanlaajuisesti 14. marraskuuta 2016.

"Minusta on innostunut ja inspiroiva tulevaisuus, sen on oltava ensimmäinen vaihtoehto. Sen on oltava: Meistä tulee avaruusmatkaileva sivilisaatio ”, hän lisäsi.

Jos voimme löytää tien pois tästä maailmasta ja asuttaa maailmankaikkeus, se voi olla tapa pidentää lajimme elinikää loputtomiin. SpaceX: n, Blue Originin tai minkä tahansa muun tällä hetkellä toiminnassa olevan yksityisen avaruusyhtiön työn myötä tämä voi tapahtua aikaisemmin kuin luulemme.

Mutta edes tämä ei välttämättä "pelasta" lajiamme. Kuten olemme nähneet muiden planeetan lajien kohdalla, voi olla, että ihmiskoloniat kehittyvät omalla polullaan ja niistä tulee nopeasti uusia omia lajejaan. Mutta todennäköisesti kestää vielä muutama sata tuhatta vuotta.

Kiehtova ajatus.

Ellei tietenkään pyyhi itsemme fantasmagorisessa ydinpoltomyrskyssä tai hylkäämme maapallon biosfäärin etukäteen. Tai todellakin, omat luomuksemme, kuten keinotekoinen elämä, syrjäyttävät meidät.

Vain aika näyttää.