Eén vis, twee vissen, rivierkreeft - nieuwe vis?
gerelateerde inhoud
- Ga groot of generiek: hoe seksuele selectie is zoals adverteren
- Zeldzame wolf of gewone coyote? Het zou niet moeten uitmaken, maar het doet het wel
- Darwins 'plas' zou kunnen laten zien hoe nieuwe soorten in nauwe kwartalen opduiken
- Tien soorten die evolueren vanwege het veranderende klimaat
Hoewel het misschien klinkt als de verhaallijn van een boek van Dr. Seuss, is dat wat er eigenlijk is gebeurd met de drieënige stickleback-vissen van Enos Lake in Canada. Duizenden jaren lang leefden twee verschillende soorten van deze stekelige zilveren zeedieren - bekend als de benthische sticklebacks en de limnetische sticklebacks, beide afstammend van een enkele soort - in vreedzame coëxistentie. De eerstgenoemden bleven bij de vloer, waar ze zich voeden met bodembewoners; de laatste zwom omhoog bij de zon en at insecten aan de oppervlakte. Hun leefgebieden en gedragingen waren zo verschillend dat ze elkaar zelden ontmoetten en nooit met elkaar intekenden. En alles was goed.
Maar toen gebeurde er iets vreemds: de twee vissoorten werden weer één. Hoe?
Het antwoord had te maken met invasieve rivierkreeften, die waarschijnlijk door mensen in het ecosysteem van het meer zijn geïntroduceerd. Binnen drie jaar na de aankomst van de rivierkreeftjes waren de twee soorten opnieuw samengevoegd. "Het lijkt erop dat iemand de rivierkreeft misschien als voedselbron heeft geïntroduceerd, " zegt Seth Rudman, een evolutionair bioloog aan de Universiteit van British Columbia, wiens artikel over het fenomeen eerder dit jaar in Current Biology verscheen. "De rivierkreeft veranderde fysiek de manier waarop de sticklebacks nestelen en broeden, wat de kans op paring verhoogde" tussen de twee soorten, zegt hij.
Je zou tegen jezelf kunnen zeggen: wacht, zo werkt evolutie niet. Eigenlijk kan het zijn. Wat er gebeurde met de vissen op de lengte van de vingers is een voorbeeld van 'introgressive uitsterven', ook wel reverse speciation genoemd. Regelmatige soortvorming vindt plaats wanneer leden van één soort worden verdeeld door veranderingen in hun habitat of gedrag. Het meest bekende voorbeeld zijn de vinken van Darwin: na verloop van tijd liepen vinken op verschillende, geïsoleerde eilanden uiteen in snavelgrootte en andere kwaliteiten totdat ze verschillende soorten werden. Omgekeerde soortvorming is wanneer die verschillende soorten weer samenkomen, totdat ze weer één soort worden.
Maar het proces is niet zo eenvoudig als het klinkt. Het feit dat twee één worden, betekent niet dat het dezelfde soort is waarmee je bent begonnen. Met de sticklebacks is het nog steeds niet duidelijk of de nieuwe soort hetzelfde is als de gemeenschappelijke voorouder waaruit beide zijn geëvolueerd, of iets heel anders. "Of ze teruggingen naar een voorouderlijke soort is omstreden, " zegt Rudman. “Hun ecologische rol is enigszins verschoven van de eerdere soort. Het is echt moeilijk om te zeggen of ze helemaal teruggaan, maar het zou die weg kunnen volgen. '
Hoewel het contra-intuïtief klinkt, sluiten evolutie en uitsterven elkaar niet uit. Integendeel: uitsterven was een fundamenteel onderdeel van de theorie die Charles Darwin, de grootvader van de evolutie, in 1861 naar voren bracht in zijn baanbrekende Origin of Species . “Onze onwetendheid, en zo hoog onze veronderstelling, is zo diep dat we ons verwonderen als we horen dat een organisch wezen is uitgestorven; en omdat we de oorzaak niet zien, bedenken we rampen om de wereld te vernietigen, of bedenken we wetten over de duur van de levensvormen! 'schreef hij. Het is vanzelfsprekend, zelfs als het tegenstrijdig lijkt: dezelfde selectieve druk die sommige soorten tot uitsterven drijft, dwingt anderen zich aan te passen en te evolueren.
Tegenwoordig zeggen sommige onderzoekers dat reverse speciation vaker voorkomt - vooral in door mensen veranderde omgevingen. Voorbeelden van dit soort hybridisatie zijn er in overvloed: de endemische grijze eenden van Nieuw-Zeeland worden bedreigd met uitsterven, niet alleen door habitatverlies, maar ook vanwege kruising met invasieve wilde eendensoorten. De wilde eenden zijn nu goed voor meer dan 80 procent van de dabbelende eendenpopulatie in Nieuw-Zeeland, en terwijl ze met grijze eenden blijven broeden, komen deze laatste steeds dichter bij uitsterven. Dan zijn er de beroemde Galapagos-vinken van Darwin. Drie verschillende soorten vinken op het eiland Floreana werden waargenomen in 1947, maar sindsdien hebben onderzoekers slechts twee soorten gevonden, en het genetische bewijsmateriaal wijst op omgekeerde speciatie.
Zoals met het geval van de sticklebacks van Enos Lake, tonen deze voorbeelden aan dat menselijke activiteit hybridisatie wereldwijd stimuleert - of we ons hiervan bewust zijn of niet.
De limnetische (boven) en benthische (onder) stickleback. (R. Carveth, regering van Canada) Waarom sommigen overleven terwijl anderen dat niet doen, is een cruciale vraag in het tijdperk van het Antropoceen, het zesde grote uitsterven van de aarde. En het is er een die we verre van beantwoorden. In de afgelopen 15 jaar hebben we talloze soorten verloren, waaronder de Hawaiiaanse Po'ouli (of Black-faced Honeycreeper), de West-Afrikaanse zwarte neushoorn, Spix's ara en de Madeiran Large White Butterfly. En dat zijn slechts enkele van de weinige die we kennen . Het is onmogelijk om het volledige aantal te meten, omdat wetenschappers niet alle soorten op aarde hebben geïdentificeerd, maar we schatten dat ze 1.000 tot 10.000 keer het normale aantal soorten zullen uitsterven.
Maar het is mogelijk dat binnen die stroom van uitsterven een aantal soorten leert zich snel aan te passen en te overleven.
Overweeg een studie uit 2015 die robot "soorten" volgde in een computersimulatie van evolutie. Na het introduceren van meerdere willekeurige mutaties in de loop van generaties, simuleerden de onderzoekers een massale uitsterving door 90 procent van de soort te doden. In de nasleep van de massale ruiming evolueerde de resterende soort veel sneller en efficiënter. Een andere studie keek naar een nieuw ontdekte ichthyosaurus-soort (de groep bestaat uit mariene reptielen die leefden rond de tijd van dinosaurussen). De onderzoekers zagen een vergelijkbare uitbarsting van soortenstraling na het Perm uitsterven, inclusief een divers assortiment van ichthyosaurus. Evolutionair bioloog Chris D. Thomas heeft zelfs ontdekt dat plantspeciatie tijdens het Antropoceen versnelt.
Deze studies wijzen op het idee dat menselijke activiteit, die deze massale uitsterving veroorzaakt, mogelijk ook een snelle evolutie veroorzaakt. Dat wil niet zeggen dat massa-uitstervingen natuurlijk goed zijn - alleen dat er misschien een dunne zilveren voering aan zit. "We weten hier heel weinig over op korte tijdsschalen, " zegt Rudman. "We hebben geen goed inzicht in hoeveel genenstroom aanpassing zal vergemakkelijken en hoeveel aanpassing zal verwijderen."
Door dit proces beter te begrijpen, kunnen we mogelijk ook toekomstige uitsterven voorkomen.
"Stel je een kampvuur voor, " zegt Rudman. “Een beetje genenstroom - of hybridisatie - is als het toevoegen van een paar stokjes of een klein logboek. Het voedt aanpassing. Maar als je een hele lading hout dumpt, wordt het vuur gewoon uitgedoofd. De grote katten stonden op het punt van uitsterven, dus wetenschappers introduceerden poema's uit Texas om met de panters te fokken. Nu is de panterpopulatie weer stabiel en genetisch gezond. Maar met de driedubbele sticklebacks was er teveel hybridisatie, omdat beide oorspronkelijke soorten nu zijn uitgestorven. De afzonderlijke rollen die ze speelden in het ecosysteem van het meer worden niet langer vervuld, wat het meer verandert.
Natuurlijk, als mensen iets hebben geleerd van sleutelen aan de natuurlijke omgeving, is het dat dit vaak nadelige gevolgen kan hebben. Maar Rudman's werk aan de snelle evolutie van sommige soorten geeft hem hoop voor de toekomst van de planeet. "Ik zou beginnen met te zeggen dat ik me zorgen maak, en er is al gedocumenteerd dat er een enorm uitsterven gaande is, " zegt Rudman. "Dat gezegd hebbende, zou ik zeggen dat ik misschien optimistischer ben dan je gemiddelde bioloog, omdat ik bestudeer hoe snel sommige soorten kunnen evolueren." En die evolutie, zegt hij, zou misschien wat kunnen redden van uitsterven.
