Biologi

Klockan tickar: Kan mänskliga arter slå oddsen?

Klockan tickar: Kan mänskliga arter slå oddsen?


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.

Har du någonsin undrat hur länge den typiska arten varar? När allt kommer omkring är det ödet för varje art att en dag utrotas.

Men kan teknik möjligen rädda människor från detta öde? Eller gör vi också att vi en dag försvinner?

Låt oss ta en gander.

RELATERAD: NY FUNTAIN FÖR UNGDOM COCKTAIL TILLVERKAR STÖRSTA LIFESPAN ÖKNING NÅGONSIN

Innan vi börjar, var god notera att evolutionär biologi och paleobiologi är stora och komplexa fält och att teorier om utrotning ständigt utvecklas (ursäkta ordspelet). Följande artikel är endast avsedd som en grov och klar översikt, inte en vetenskaplig avhandling.

Vad gör en art till en art och hur uppstår nya arter?

Låt oss börja med en definition.

Enligt Merriam-Webster Dictionary definieras en art som: -

"En kategori av biologisk klassificering som rangeras omedelbart under släktet eller undergenen, innefattande besläktade organismer eller populationer som potentiellt kan interbreeding, och som betecknas av ett binomium som består av namnet på ett släkt följt av ett latinskt eller latiniserat okapitaliserat substantiv eller adjektiv som överensstämmer grammatiskt med släktnamnet. "

Enkelt nog, men kan vi vid ett tillfälle säga att en ny art har uppstått? Vid vilken tidpunkt kan vi definitivt säga, "Ja, nu har vi en ny art"?

Nya arter uppstår genom en process som kallas, på lämpligt sätt, speciering.

Detta definieras traditionellt som:

"Speciering är hur en ny typ av växt eller djurart skapas. Speciering uppstår när en grupp inom en art skiljer sig från andra medlemmar av sin art och utvecklar sina egna unika egenskaper." - Nationella geografiska.

Speciering resulterar i reproduktiv isolering från den ursprungliga "föräldersarter" -populationen på grund av ackumulering av genetiska skillnader mellan de två eller flera grupperna.

Speciering kan förekomma på flera sätt. Det kanske vanligaste är genom separation. Detta kan inträffa när en del av en befolkning separeras från resten av sin art, till exempel genom geologiska förändringar. Speciering kan också förekomma utan geologiska effekter. I sympatisk speciering stiger två eller flera ättlingar från en enda förfädersart. Detta kan inträffa när olika populationer av en art börjar ockupera olika nischer på samma geografiska plats.

Speciering kan också induceras artificiellt genom djurhållning, jordbruk eller laboratorieexperiment. Genetisk drift är en annan möjlig och ofta debatterad mekanism för speciering. Detta är när genetiska mutationer introducerar förändringar av en art över tiden.

Kom ihåg att en grupp organismer bara betraktas som en art om de kan föda upp och producera livskraftiga, bördiga avkommor.

Naturligtvis sker inte speciering över natten. Bortsett från mänsklig handling kan det ta mycket tid att samla tillräckligt med genetiska skillnader för att en ny art ska växa fram. I själva verket kan det vara mer lämpligt att tänka på speciering som ett kontinuum, och inte en diskret, tydlig händelse.

Fossilregistret kan också vara ganska vilseledande när det gäller att ge oss insikt i speciering.

Eftersom fossilregistret är ofullständigt kan varje ny art verka komma från ingenstans. Detta kan vara frustrerande för paleontologer.

Det finns också en annan teori som kallas "punkterade jämvikter". Utformad av den sena Stephen Jay Gould och hans kollega Niles Eldredge, föreslår denna teori att utvecklingen av nya arter också kan förekomma i relativt snabba hopp - ofta som svar på stora katastrofala händelser.

Denna teori är inte allmänt accepterad, med framstående personer som Richard Dawkins, en anmärkningsvärd kritiker, men det kan förekomma i vissa fall.

Låt oss nu rikta vår uppmärksamhet mot den moderna världen.

Med tanke på den långsamma förändringshastighet som krävs för att speciering ska inträffa (förutom artificiell speciering, som när människor medvetet odlar nya arter), är det svårt att "se det i handling" idag.

Ett exempel kan vara hagtornflugan, som vissa forskare tror kan genomgå speciering. En distinkt befolkning verkar ha dykt upp i Nordamerika efter att äpplen introducerades på 1800-talet. Denna nya befolkning matar bara på äpplen och inte på frukten av hagtorn. Forskare har funnit några bevis för att de äpple- och hagtornätande flugorna nu har betydande genetiska skillnader och inte längre är avel.

Studien av organismer med mycket kort livslängd, som bakterier och virus, kan också ibland illustrera speciering i handling.

Under tillräckligt lång tid kan vissa antibiotikaresistenta bakterier bli en tydligt separat art. Andra kända exempel är den pepprade malten.

Och det tar oss till en trevlig segue, nämligen, vad är en arts naturliga livslängd?

Vad är den äldsta kända arten, och vad är det längstlevande djuret?

Låt oss ta upp den första frågan, ja, först.

Du kan bli frestad att tänka på valfritt antal så kallade "levande fossiler" när du behandlar denna fråga. Men det är viktigt att komma ihåg att termen "levande fossil" är lite vilseledande och till och med kan betraktas som en felaktig benämning.

Som ett exempel, låt oss ta en av de mest kända "levande fossilerna", den selakant. Levande exempel inkluderarLatimeria chalumnae och Latimeria menadoensis,som tros vara den sista överlevande arten av den antika kladenSarcopterygii (lappfisk och tetrapoder).

Här används termen "levande fossil" som stenografi för att beskriva de kvarvarande arter som tillhör en avlägsen släktlinje. Om vi ​​skulle analysera genomet hos en modern coelacanth och jämföra det med dess förfäders, skulle det uppstå starka skillnader.

I själva verket är termen "levande fossil" mer en bekvämlighet än noggrannhet, och i många fall är det en artefakt av tidigare slumpmässiga taxonomiska klassificeringar och upptäckthistoria, mer än ett användbart begrepp.

Men vi avviker.

Några av de äldsta levande arterna inkluderar arter av hästskokrabborna, som har funnits i cirka 150 miljoner år; arter av hästsvansväxter, som kan ha utvecklats för omkring 360 miljoner år sedan; och kohajar, som uppstod för cirka 175 miljoner år sedan.

Men hur är det med de längsta levande enskilda djuren inom en art. Här är några vanliga exempel: -

  • Den genomsnittliga livslängden för en katt är mellan 10 och 20 år.
  • Den genomsnittliga mänskliga livslängden är ungefär 80 år, men detta kan variera mycket beroende på förhållanden.
  • Den genomsnittliga hästlivslängden är någonstans mellan 25 och 30 år.
  • Den genomsnittliga livslängden för elefanter är ungefär lika människor.
  • Ett lejonets livslängd tenderar att vara mellan 10 och 15 år (i det vilda).
  • En genomsnittlig livslängd för hunden beror på storlek och ras, men mindre hundar brukar leva längre ungefär 15-16 år.
  • Den genomsnittliga ko-livslängden är ungefär 20 år. Men detta beror på rasen och behandlingen i fångenskap.

Allt bra och bra. Men vad är det längsta levande djur som känns idag? Svaret diskuteras hett, men några av kandidaterna är:

  1. Ocean quahog mussla. Det äldsta registrerade exemplet handlade om 500 år gammal.
  2. Grönlandshaj. Det äldsta registrerade exemplet uppskattades till cirka 390 år gammal.
  3. Vallhval. Det äldsta registrerade exemplet handlade om 211 år gammal.
  4. Rougheye rockfish. Det äldsta registrerade exemplet handlade om 205 år gammal.
  5. Röda sjöborre. Det äldsta registrerade exemplet handlade om 200 år gammal.
  6. Galapagos sköldpadda. Det äldsta registrerade exemplet handlade om 177 år gammal.

Naturligtvis är vissa träd och andra växtarter mycket, mycket äldre.

Hur länge håller en art i genomsnitt?

Medan många människor ofta hänvisar till vår planet som "Moder Jord", "Den gröna planeten" eller ett annat smeknamn som framkallar fertilitet, helighet och vitalitet; livets historia på denna planet är faktiskt en av lidande och utrotning.

Från massbioutrotningshändelser till den dagliga förlusten av enskilda organismer inom en befolkning, döden hänger över oss alla.

Men vad är de typiska "innings" för någon speciell art här på vår hemplanet?

Uteslutande katastrofala händelser, som asteroidpåverkan, istider, utbrott av supervulkaner etc., och mänskligt inflytande, verkar det finnas en genomsnittlig artlivslängd över geologisk tid. Detta kallas "bakgrundsutrotningshastighet" eller "normal utrotningsgrad".

Det hänvisar till antalet arter som kan förväntas försvinna under en viss tidsperiod, utan att ta hänsyn till mänskligt inflytande. Bakgrundsutrotningshastigheten mäts vanligtvis över en viss tidsperiod. Det ges ibland med hjälp av enheten ”miljoner arter år (MSY)” som hänvisar till antalet förväntade utrotningar per 10 000 arter per 100 år.

Bakgrundsutrotningshastigheten är olika för olika typer av organismer. Till exempel har däggdjur en genomsnittlig artlivslängd på 1 miljon år (även om vissa däggdjursarter har funnits i mer än 10 miljoner). Det finns för närvarande cirka 5 000 däggdjursarter. Det betyder att vi kan förvänta oss att en däggdjursart utrotas i genomsnitt vart 200: e år.

De flesta av dessa beräkningar är baserade på fossilregistret, som vi redan har sett ofullständiga. I själva verket är resterna av markbundna organismer notoriskt mindre benägna att överleva tidens hårdhet på grund av rensning, vittring och andra miljöfaktorer.

Av denna anledning är hastigheten mer av en ballpark-siffra.

Hur ofta försvinner arter naturligt?

Som vi redan har sett är naturliga utrotningsgrader lite knepiga att beräkna.

Däggdjur, i allmänhet, som vi är medlem i, tenderar att ha en genomsnittlig artlivslängd i den nedre änden av skalan. Vissa typer av organismer verkar dock vara mycket mer robusta. Till exempel tros marina ryggradslösa djur ha en bakgrundsnivå för utrotning av 5 till 10 miljoner år,medan dinoflagellates kan ha en bakgrundsnivå på utrotning 13 miljoner år.

Dessa värden måste dock tas med en nypa salt. De bör inte ses som konkreta uppskattningar, och körsträcka för vissa arter inom grupper (som däggdjur) kan variera mycket.

Det är också viktigt att komma ihåg att utrotning är en naturlig del av livet på jorden.

När allt kommer omkring, om dinosaurierna aldrig hade kastats från deras piedestal, skulle våra tidiga däggdjursförfäder aldrig ha fått chansen att frodas och utvecklas till vår helt egen art.

Dessa historiska uppskattningar kan också vara brett borta, eftersom många mjuka kroppar, särskilt mikroskopiska, är mycket svåra att identifiera och spåra genom geologisk historia.

Det handlar också om hur nischspecifika arter är / var, hur anpassningsbara arten är / var och i vilka livsmiljöer de bodde (till exempel mark eller hav), för att bara nämna några frågor. Finns det några uppskattningar baserade på de levande arterna idag med alla problem som är förknippade med analys av taphonomi (processen med fossilisering)?

Svaret är naturligtvis ja. Men du hittar också mycket olika uppskattningar av utrotningsgraden här också.

De sträcker sig från något liknande 8700 arter per år (24 per dag) av Mıllenıum Ecosystem Assessment till någonstans i regionen 150 per dag av FN: s konvention om biologisk mångfald.

Dessa uppskattningar är så mycket högre än historiska priser eftersom utrotningsgraden verkar öka snabbt på grund av mänskligt inflytande på miljön. Kom ihåg att forskare uppskattar utrotningsgraden oavsett mänskliga faktorer. Detta beror på att det tros av de flesta att människor har haft en enorm inverkan på antalet arter som utrotats.

Som jämförelse känner vi bara "riktigt" till ungefär 800 utrotningar som har inträffat under det senaste 400 år.Varav ungefär 89 var däggdjur.

För att sätta det i perspektiv är detta mindre än 1 tiondel procent av de totala uppskattningarna av globala arter 1,9 miljoner. Men återigen är allt detta guesstimates.

Vi har dock ett annat vapen i vår arsenal som kan hjälpa oss här för att uppskatta utrotningsgrader ... genetik!

Hur länge kan människor förvänta sig att överleva som en art?

Det finns ett tredje sätt att forskare kan uppskatta en arts livslängd. Genom att jämföra genomet av distinkta, men nära besläktade arter, är det möjligt att uppskatta, ungefär, när de separerade från en gemensam förfader.

Ibland kallas syster taxa, ju större den genetiska skillnaden mellan dem, desto längre sedan splittringen. Denna metod har kallats den molekylära klockan och den har visat sig vara ett mycket användbart verktyg.

I själva verket har denna metod hjälpt till att skriva om några av de långvariga övertygelserna om utvecklingen av många arter.

Med hjälp av denna teknik har det teoretiserats att människor (särskilt homo släkte) delas från linjen som innehåller bonobos och schimpanser mellanför sex och åtta miljoner år sedan. Intressant nog splittras bonobos och schimpanser själva från varandra För en miljon år sedan.

Vad detta betyder är att de båda föräldrarnas art kan ha utrotats vid den tiden, vilket passar de lägre uppskattningarna för däggdjur från fossilregistret.

Vår art, Homo sapiens och vår syster taxa, den nu utdöda Homo neanderthalensis, dela upp 800 000 år sedan, även om nya bevis tyder på att Homo sapiens och Neanderthal faktiskt kan ha blivit inbäddade och därmed kanske inte varit separata arter utan underarter. Vi har ännu inte hittat några rester av vår gemensamma förfader, även om många tror att det kan ha varitHomo heidelbergensis.

Men en ny studie kan komma närmare att ta reda på det.

Det finns vissa bevis som tyder på att andelen Neandertal-ärvt genetiskt material är cirka 1,5 till 2,1% i icke-afrikanska populationer, även om vissa studier tyder på att det kan vara så mycket som 20%.

Men denna hypotes är långt ifrån allmänt accepterad av det vetenskapliga samfundet.

Om någon av de ovannämnda uppskattningarna innehåller något vatten skulle det innebära att vi har någonstans i regionen åtminstone200 000 år av naturliga arters livslängd kvar. Men detta ignorerar naturligtvis vår förmåga att anpassa och använda vår teknik för att förlänga vår tid på planeten (eller utanför den).

Homo sapiens har visat sig vara hittills en mycket anpassningsbar art. Enligt många forskare, liksom paleobiolog David Jablonski, är det mer sannolikt att den mänskliga arten existerar mycket längre än vad som annars skulle förväntas, även om det finns en annan massutrotningshändelse.

Vi har faktiskt varit där tidigare. Det finns bevis som visar detHomo sapiensvar nästan utplånade runt 70 000 år sedan. Den skyldige? Utbrottet av supervulkanen, Toba i Sumatra, Indonesien.

Denna händelse anses ha förändrat klimatet i en sådan grad att den totala mänskliga befolkningen kan ha fallit till mellan 5.000 och 10.000 individer. Andra uppskattar att det kunde ha varit så lågt som 40 häckande par (men detta är starkt omtvistat).

Men detta är bokstavligen antik historia.

Hur kan människor rädda oss från potentiell utrotning i framtiden?

För att avvärja potentiell utrotning, som från supervulkanutbrott, tror vissa att vi sannolikt kommer att behöva lämna planeten.

"Framtiden för mänskligheten kommer i grund och botten att splittras längs en av två riktningar: Antingen kommer vi att bli en multiplanetart och en rymdforskande civilisation, eller så kommer vi att fastna på en planet tills en eventuell utrotningshändelse," Elon Musk sa under National Geographic Channel's MARS, en global evenemangsserie som har premiär över hela världen den 14 november 2016.

”För att jag ska bli upphetsad och inspirerad av framtiden måste det vara det första alternativet. Det måste vara: Vi kommer att bli en rymdfrämjande civilisation, ”tillade han.

Om vi ​​kan hitta en väg bort från denna värld och befolka universum, kan detta vara ett sätt att förlänga vår arts livslängd på obestämd tid. Med arbete från företag som SpaceX, Blue Origin eller någon annan av de privata rymdföretag som för närvarande är verksamma kan detta hända snabbare än vi tror.

Men även detta kanske inte "räddar" vår art. Som vi har sett med andra arter på planeten kan det vara så att mänskliga kolonier kommer att utvecklas på sin egen väg och snabbt bli nya arter i sin egen rätt. Men det tar sannolikt ytterligare några hundra tusen år eller så.

En fascinerande tanke.

Om vi ​​naturligtvis inte torkar ut oss i en fantasmagorisk storm av kärnvapen eller förstör jordens biosfär i förväg. Eller verkligen ersätts vi av våra egna skapelser, som artificiellt liv.

Svaret kommer med tiden.


Titta på videon: Sverige har förändrats på grund av en invandring som vi inte kan hantera (Januari 2023).