10 Grymheter av naturligt urval

Den övergripande processen med naturligt urval har aldrig behövt överensstämma med mänskliga moraliska ideal eller estetik. Eftersom naturen skär hörn och reagerar på urvalstryck, kan resultaten ibland verka som skrämmande eller till och med avsiktligt skadliga för mänskliga känslor. De myriade mönstren och utveckla mångfalden i den naturliga världen är bisarra och avundsjuka i sin komplexitet. De är dock inte nödvändigtvis väldigt trevliga.

10Traumatisk insemination

Ett särskilt sadistiskt utfall av sexuellt urval är den invecklade morfologiska striden som förekommer mellan könen för att producera könsorgan som maximerar deras ägares reproduktiva framgång under kopiering. Denna process är faktiskt så vanlig att penis anses vara de snabbast växande kroppsorganen i arter med intern befruktning och är vanliga indikatorer på nya specieringshändelser.

Hos män av vissa ryggradslösa arter resulterar detta i utvecklingen av djävulska penis som är bedecked med barbs och spines som är konstruerade för att skada vagina för att minska chanserna hos kvinnans parning med andra partners.

Processen är överdriven till löjligt groteska ytterligheter i bedbugs (Cimex lectularius), där penis har utvecklats till en brutal spik som hanen använder för att impalera kvinnan i underlivet, kringgå hennes reproduktiva trakt helt. De resulterande sexuella skadorna är ganska kostsamma för kvinnan, som drabbas av en kortare livslängd på grund av de metaboliska kostnaderna som är inblandade i läkning och exponering för sjukdomar.

9Insurance Offspring

Livet i naturen är hård och brutalt, och det naturliga urvalet börjar fungera på ett djur från sin första sekund av livet. I en fruktansvärd kostnads- och nyttoanalys har vissa arter av stora fåglar inklusive några pelikaner (Pelicanus sp.) och crested pingviner (Eudyptes sp.), kompensera det extrema resursbehovet som behövs för att höja en hälsosam kyckling mot den relativa lättheten att lägga ett andra litet ägg. Denna "B-chick" är oändligt fated att dö från det ögonblick som det kläcker.

Mindre och svagare än sin äldre syskon, presenterar B-chick en direkt tävling om föräldrarnas mat och vård. Det kan i allmänhet bara se fram emot ett kort, sorgligt liv av försummelse och hunger, innan den plockas ihjäl eller grävas ur boet inom sin första vecka. B-chickens enda anledning till att vara är som en säkerhetskopia, i det osannolika fallet att den äldsta äldsta barnet dör. Det är inte bara en levande andningsförsäkring för föräldrarnas arbetsintensiva åtagande att få barn.

För många djur med stora kullar av unga som produceras inom inrymda utrymmen, som grodor och spindlar, är syskon kannibalism också en allvarlig fara. Statistiskt sett föredrar hungriga unga djur att inte festa på sina bröder och systrar, om de får valet att sluka vissa orelaterade oskyldiga i stället, men många kommer fortfarande lätt att göra det.

8Paedomorphosis

En genväg till snabb morfologisk förändring av en art är att flicka tillbaka den genetiska klockan och ändra hastigheten vid vilken egenskaper utvecklas under en organisms tidiga utvecklingsstadium. Tänk på det som en evolutionär förändring genom att suddiga gränserna mellan vuxna och foster, förvandla barn till snuskiga ninjor och vuxna till knäppa, beroende blobber.

Manliga marina leguaner (Amblyrhynchus cristatus) utnyttja en tillhörande process som en alternativ parningsstrategi. I ett försök att maximera reproduktiv framgång, samtidigt som man kringgår de arbetskrävande insatser som behövs för att förvärva och försvara ett stort territorium och harem hos ensamstående kvinnor, stannar några män helt enkelt inte om att växa upp. Dessa "sneaker" män utvecklar inte uppenbara sekundära sexuella egenskaper, i stället förblir i en ungdomlig form oskiljbar från en kvinna.

Sneaker män är dock hemligt sexuellt aktiva. Nuvarande forskning tyder på att de börjar diskreta onanera i en harem, innan de snabbt stöter på en intet ont anande kvinna och omedelbart ejaculerar inuti henne, genom att utföra en smygssamling direkt under den territoriella manens intet ont anande näsa.

Mer groteskt fortfarande är den reproduktiva utvecklingen av en handfull insekter, inklusive vissa bagmaskmoths (Psychidae). Hanen av dessa arter är ganska vanliga, men kvinnlig larv kommer aldrig fram ur hennes pupa, som kvarstår som en fet, ormformig varelse i en väska, om än en med fullt utvecklade vuxna genitalier. Den ostörda hanen mates med henne genom att penetrera hennes hölje med sin förkroppsliga, långsträckta buken, som ofta dör i processen genom att bli instängd.

En slutgiltig, härlig tanke på detta ämne är att vår art också är paedomorphic. Under hela vår däggdjursutveckling har våra ansikten regresserat och plättat för att bli mer barnsliga, en egenskap som förvärras genom de lilla morfologiska skillnaderna mellan vuxna mänskliga män och kvinnor.

7Animal Sessility

En vanlig form av zoologisk degeneration är synlighet. Sessile djur lämnar fritt rörligt liv för en vegetativ existens, permanent fastsatt på en yta. Barnacles (Cirripedia) är faktiskt kräftdjur relaterade till räkor och krabbor, och de börjar sina liv som likadana friluftsdjur som kallas cyprider. Efter att ha hittat en lämplig plats sitter en cyprid själv upp och ner med sekret som utstrålas från dess antenner och fortsätter att degenerera till en immobil, filtermatande kon, och förlorar dess ögon, antenner och strukturell integritet för att bli en flexibel väska som sedan växer en kalkaktig skal.

En liknande process uppträder på land i den sotiga bokskalansinsekten (Ultracoelostom assimile) på Nya Zeelands södra ö, där den krypande kvinnliga larven uppskattar sig i träbark. Hennes ben och antenn atrofi, medan hennes kropp degenererar till en uppblåst sfärisk blob.Sessilitet kan verka som ett steg bakåt, men det som verkligen ger är säkerhet. Utvecklingen av sessilitet gjorde det möjligt för prekambiska djur att fixa och kontrollera ojämna och instabila substrat på havsbotten för att bilda nära sammanhängande, ömsesidigt fördelaktiga samhällen.

Tänk på sessilitet som det eureka ögonblicket när en morbid obese man bestämmer att det är lättare att sluta komma upp från sin fåtölj än att kämpa hela vägen till badrummet. Det är störande, det är en strategi som upprepade gånger har löpt ut i naturen.

6Seksuell parasitism

Hur stabil är balansen mellan våra två kön? Undantag finns i överflöd i naturen, och några av dem är ganska osäkra. I en världsrev med otrohet och promiskuitet som kräver reproduktiv framgång har vissa arter utvecklats män som är beredda att gå det extra, extra mil till framgångsrikt far unga.

Liten manlig djuphavsfiskfisk, i 23 arter bland de kända 160, har en enda funktion i livet: att hitta en av de gigantiska, uppblåsta avskyvärdena som är kvinnliga av deras art och fästa sig vid kvinnans kropp med sina käkar. Dessa män saknar ordentliga munnar och matsmältningsvägar, så de kommer att svälta och dö om några månader om de misslyckas med att kompisera.

Efter anknytning börjar manens kropp att degenerera och förenkla, gradvis förlora all skillnad och form tills han bara är en tumörliknande blob som innehåller ett snabbt slående par testiklar, som delar kvinnans cirkulationssystem och näring. Den massiva kvinnan saknar på samma sätt sekundära sexuella egenskaper innan hon smälter med en man, som utlöser henne att börja producera ägg. Den verkligt deprimerande delen är dock att det inte ens garanterar att hanet är ett troende äktenskaps liv, eftersom det i vissa arter han kan vara förenat med så många som sju andra livslånga parasitära riddare, smälte vid sidan av honom i köttet av hans para.

5 parasitisk degenerering

Fotokredit: Hans Hillewaert

Två saker som naturälskare är effektivitet och specialisering. En vanlig missuppfattning om naturligt urval är att utvecklingen är en progressiv kraft som leder till en ökad komplexitet över tiden. Parasiter är en stor återställning av denna generalisering. De är varelser som har parat sina kroppar ner till ett rent minimum av enkelhet för att vara lika obetydliga som de kan medan de fester på livsvätskor och vävnader från större organismer. Fruktansvärda består parasiterna av minst 40 procent av allt liv på jorden.

En ny upptäckt reappraised den obscure, parasitära Myxozoan-gruppen som en bisarr slags degenererad maneter, reducerad till endast några celler utan avgränsad matsmältningsanatomi och ett freakish kort genom, 20-40 gånger mindre än vanligt. Myxozoa har övergivit några av de viktigaste egenskaperna som är universella för djur, som Hox-gener, som reglerar grundläggande multicellulär funktion, otydligt suddar gränsen för vad som bör ingå i djurriket och varför.

Ett särskilt imponerande exempel på parasitisk degeneration förekommer i den kvinnliga rasen Rhizocephala som, som en larva, fixar sig på en krabbs kropp och sedan går till jobbet. När hon mognas degenererar hon från en cyprid till en svamphaltig massa av hyphae, utan några antydningar om kroppslig segmentering eller distinkta organ som darrar sig genom värdens bihålor, genom sin kropp, läcker ut och dränerar dess näringsämnen och reglerar sitt beteende för att maximera sin framgång vid produktion av ägg. Vuxna Rhizocephala har inga hjärnor och bara de mest vestigiala nervsystemen, vilket gör H. Giger mest blasfemösa skapelser som Bambi jämfört.

4Kolonial utveckling

Efter att ha glatt utforskat hur förenklade djur kan bli, låt oss titta på de magebollande sätten som det naturliga urvalet har funnit att montera dessa bitar igen.

Tänk dig att din kropp inte var sammansatt av celler utan tusentals små, genetiskt identiska repliker av dig själv, smälta var och en med den egna huden ... och alla flytta sinuously tillsammans i konsert för att du ska kunna utföra grundläggande kroppsfunktioner. Dina hårdare delar skulle sannolikt vara komprimerade, förkalkade lik av hundratals offer mini-du. Yum. Trots dåligt studerade är bundna superorganismer som detta inte ovanliga i djurriket, som uppträder mest imponerande i cnidarians (maneter, koraller och anemoner).

En av de mest kända och mest komplexa är den portugisiska krigsmannen (Physalia physalis), som, men liknar en maneter, är i själva verket en bunden koloni av flera klonala, manlignande djur som kallas zooider, alla kopplade ihop till en enda jätte maneter superorganism. Andra relaterade siphonophorer bildar aktivt simma gelatinösa linor, längre än en blåval, som knappt studerats av vetenskap på grund av deras extremt bräckliga kroppar, marina miljöer och ensamheter.

Sifonoforexperten Casey Dunn liknar dessa varelser till gigantiska massor av siamesiska tvillingar i olika degenerationsformer, många bestående endast av ben, munnar eller könsorgan. Tänk på dem som naturens svar på Den mänskliga tusenfotingen. Dunn anser att siphonoforen har viktiga konsekvenser för begreppet individualitet i naturen, och han är särskilt intresserad av utsikterna för sifonofore "cancer", vilket skulle innebära spridning av degenererat "normala" djur genom en sådan sammansmält koloni som innehar själviska nivåer av självständighet på bekostnad av resten av samhället.

Som det visar sig är det dock bara toppen av isberget ...

3 parasitära Cancers

Den tasmanska djävulen (Sarcophilus harrisii) har drabbats av en 80-procentig befolkningsminskning sedan 1996 på grund av smittsamma ansiktstumörer.Devil Facial Tumorsjukdom (DFTD) härrörde från en enda djävul och spred sig snabbt genom befolkningen när djuren kämpade och slog varandra under deras karakteristiskt aggressiva scuffles. Devil ansikts tumörer växer till stora storlekar på bara sex månader, dödar värden genom att hindra dess utfodring, infektera andra kroppsorgan, eller orsaka blindhet.

En liknande sexuellt överförbar cancer som upptäcks hos hundar, kallad canine transmissible venereal tumor (CTVT), bränner sig själv genom att stjäla mitokondrier från varje ny värds celler för att driva sin tillväxt, som den har gjort i tusentals år.

Parasitiska cancerformer ger upphov till djupt oroande frågor om vad det innebär att vara en levande organism. Eftersom de har genomgått genetiska förändringar, är självreplikerande och uppträder på ett sätt som är mycket avvikande från värdens celler, kan de bättre betraktas som väntan på det - mycket degenererade klonala parasitiska däggdjur. Eftersom vi tenderar att tänka på virus som bara på gränsen till vad det innebär att vara vid liv, verkar dessa cancerformer också ha gått in i kategorin livsform. Det är rätt ... cancer har blivit ett verkligt djur i sig själv.

2Jumping Genes

Ett bra sätt att börja förstå naturligt urval är att bredda våra konceptuella horisonter om vad som utgör ett ekosystem och dess komponenter. En analog process till överlevnaden av den fittest som djuren står inför i sina miljöer uppträder också rätt ner förbi den cellulära nivån. Det finns ingen mer bokstavlig representation av Richard Dawkins Den själviska genen än bland de parasitära genetiska sekvenserna som kallas transposoner, som tros ha härstammat från virusintrång i DNA hos våra egna ödlorliknande förfäder.

Transposoner innefattar en beräknad hälften till två tredjedelar av det humana genomet, som representerar korta, självreplikerande, upprepade fläckar av till synes funktionslösa gener. Endast en liten fraktion av transposoner verkar ha anpassats tillbaka till genomet för att tjäna någon direkt roll i hur våra kroppar fungerar, men den nuvarande förståelsen av deras förekomst är att de skapar viktigt råbuller och variationer längs genomet, vilket ger duken för fördelaktiga mutationer och råmaterialet för evolution.

Enligt den nästan neutrala teorin om molekylär utveckling trivs transposoner genom att kvarstå tysta mutationer utan någon direkt inverkan på organismens kropp. Om en transposon direkt ändrar genernas funktion runt den, riskerar det att minska värdens kondition, vilket kan ta bort sig från genpoolen. Det innebär att vår uppfattning om att ha stabil, separat och diskret kroppslig identitet är en annan antropocentrisk illusion. På alla nivåer av urval utövas ett krig hela tiden, helt ned till vår grundläggande molekylstruktur. Inte bara är parasiter rikliga genom oss på alla nivåer, men i själva verket är vi inte mer än de iterativa uttrycken av deras handlingar.

1infektionssprutor

Ännu enklare än virus är smittsamma prioner missbildade, fritt flytande proteiner som själv replikerar genom att böja andra proteiner i samma form som de är i, och ackumuleras stadigt i värdens hjärna. Deras rena enkelhet gör dem till den perfekta parasiten, som enkelt kan sprida sig mellan arter och deras infektioner är obotliga med hjälp av nuvarande teknik.

Medan proteiner är de organiska byggstenarna i allt känt biologiskt liv, är de inte tekniskt levande i sin egen rätt, men dessa felaktiga utvecklas ändå. En undersökning som gjordes av Scripps Research Institute visade att infektiösa prionkulturer utsatta för att hämma kemikalier anpassade för att producera resistenta stammar som mycket som en bakterie eller virus skulle. Trots att det inte saknas något ärftligt genetiskt material, verkar det naturliga urvalet på nästa nivå ner från gener och kromosomer inom ramen för komplexa organiska molekyler.

Smittsamma prioner är inte levande organismer i jämnaste meningen, men de är fortfarande adaptiva produkter av naturligt urval, som kan ha fruktansvärda effekter på deras djurvärdar, som galna ko-sjukdomar och kuru-sjukdomar. Ny forskning innebär även att de är orsaken till Alzheimers och Parkinsons, så långt som att föreslå att deras associerade prioner kan vara infektiösa under extremt specifika omständigheter.

Det är inte så mycket att vår komponents molekylär kemi eller ens natur själv hatar oss. Det är mer att det inte bryr sig om oss alls.