8 Exempel på Evolution in Action

Evolution är en av de största vetenskapliga upptäckterna av all tid. Beväpnad med kunskapen om allt livets sammankoppling på jorden har biologer gjort uppseendeväckande upptäckter. Det finns så mycket bevis till förmån för evolutionen, att argumentera mot det är att förneka att det finns en måne i himlen. Men människor som fortfarande aktivt nekar evolution uppstår. Speciering, bildandet av en ny art från en förfaderart, tar mycket lång tid men det finns evolutionära steg som kan observeras. Här är åtta exempel, bland många, av evolution i handling.

8

The Peppered Moth

Jag börjar denna lista med ett klassiskt evolutionsexempel som finns i många läroböcker. Ursprungligen hade den stora majoriteten av paprika (Biston betularia) en ljus, fläckig färg som var en bra kamouflage mot rovdjur. Före den industriella revolutionen utgjorde en jämnt mörk variant av den paprikade mosen upp 2% av arten. Efter den industriella revolutionen visade 95% av peppared malar den här mörka färgen. Den bästa förklaringen till varför denna förändring i arten inträffade är att ljutmalarna förlorade sin fördel av kamouflage, eftersom ljusa ytor mörkades av förorening, och så lätta moths äts oftare av fåglar. Den peppared mal som ett exempel på evolution har attackerats nyligen, vanligtvis med orsaken till färgförskjutningen, men exemplet står fortfarande som ett stort skifte i en art som orsakas av mutationer som leder till variation och naturligt urval.

7

Levande födelse i tre-toed skinkor

Exemplet med pepparmot är ett bra för läroböcker eftersom det använder ett enda drag. Speciation innebär många mutationer som leder till betydande förändringar. Den gula bellied tre-toed skinken (Saiphos equalis) är en ödla i New South Wales, i Australien, som verkar genomgå förändringen från att lägga ägg till levande födelse. Eftersom dessa skinkor antingen kan lägga ägg eller föda, ger forskare chansen att studera de anpassningar som är nödvändiga för levande födelse. Skinkembryon som är inneslutna i ett ägg har en extra kalciumkälla som de levande födda skinkorna saknar. Det visar sig att denna näringsskillnad består av mammen som utsöndrar extra kalcium för den unga som hålls inne i henne. Det ser ut som det första steget på vägen mot att utveckla ett system som däggdjursplacentan. Skinkor som bor på kusten tenderar att lägga ägg, förmodligen eftersom det varma vädret är förutsägbart och tillräckligt för embryonisk utveckling. De skinkor som lever i de kallare bergen tenderar att föda att leva unga, moderens kropp ger en stabilare temperatur. Det är att förutsäga att dessa två populationer vid någon tidpunkt kommer att skilja sig åt olika arter som varje befolkning blir fixerad i sin reproduktiva strategi.

Detta leder till en gemensam fråga i creationists - Om man utvecklats från apor, varför finns det fortfarande apor? Tja, med skinkorna såg vi två arter bildade, ett äggläggning och en levande födelsepart. Var och en skulle passa bäst för deras livsmiljö. Om levande födelseshinkar utvecklats från ägglager, varför finns det fortfarande ägglager? Eftersom varje är anpassad för sin nisch.

6

Arms Race mellan krabbor och musslor

Evolutionen händer ofta i tandem; en rovdjur utvecklar en förbättrad jaktmetod, och eventuella mutationer i bytesarterna som hjälper överlevnadsförmågan kommer att väljas för att leda till en förändring av bytepopulationen. Vi behöver inte vänta på att en rovdjur utvecklas för att observera detta. moderna människor har transporterat arter runt om i världen, och därmed kan vi observera nya arter-interaktioner. Den asiatiska stranden krabben (Hemigrapsus sanguineus) är en invasiv art i New England som matar på de inhemska blåmusslorna. Det har nyligen observerats att musslor, när de upptäcker asiatiska stranden krabbor, utvecklar tjockare skal för att stoppa krabborna som äter dem. Det här förtjockningsbeteendet på skalet är dyrt för musslorna, och det är också tungt reglerat. Den evolutionära faktorn här är att endast musslor från regioner där asiatiska shore krabbor är endemiska kommer att tjockna sina väggar när de utsätts för krabborna. De musslor från andra regioner upptäcker inte krabborna som ett hot. Här observerar vi startbilderna i en evolutionär vapenlöpning.

5

Italienska Wall Lizards

1971 introducerades tio italienska vägghöxor (Podarcis sicula) till ön Pod Mrčaru från en angränsande ö. Ödlorna lämnades i årtionden, och jämfördes med kolonin från vilken de togs. Vägghaggarna på Pod Mrčaru, som hade passerat en liten genetisk flaskhals, visade sig ha blomstrat och anpassat sig till deras nya ö. De befanns ha skiftats från en huvudsakligen insektsdieten till en tung i vegetation. Denna kostförändring verkar ha drivit dramatiska förändringar i ödlorna. Chefen för Pod Mrčaru ödlor är större, och har en mycket större bettstyrka. Dessa är viktiga anpassningar för att hantera tuggblad. Det mest spännande tecknet på evolution är utvecklingen av cecalventiler, muskler som används för att separera delar av tarmen. Dessa tjänar till att sakta ner matens passage genom tarmen och ge tid för bakterierna i tarmen för att bryta ner växtmaterialet för absorption. Detta är en helt ny utveckling i den italienska ödemarken, och en stor anpassning.

4

Cane Toads

Rottnuten i Australien är förmodligen en av världens mest kända invasiva arter. Det gör enorma skador på jordbruk och inhemska arter. Australien är stort, för dem som inte vet, och det tar tid för en invasiv art att sprida sig. De paddar på framsidan av invasionen vågar troligen de som är bäst anpassade för att sprida snabbast. Självklart kommer dessa snabbspridande paddar att uppfödas med varandra, eftersom endast andra snabba paddar kommer att vara på framsidan. Detta kallas charmigt "den olympiska byeffekten" och kommer att förstärka de anpassningar som sätter dessa paddar på framsidan.När paddar på framsidan av invasionen våg studerades, visade sig de vara större, hårdare, hade längre ben möjliggör högre hastighet och var mer aktiva. Som en följd av dessa sorters anpassningar har den hastighet vid vilken spannmålsspridning har ökat allt sedan de introducerades.

3

Darwin Finches

Detta kommer inte att vara en enkel omgång av Darwins ursprungliga observationer av anpassning bland Galapagos finches. Dessa fenkor hjälper fortfarande evolutionen att förstås. Peter och Rosemary Grant studerade fincherna på en av Galapagosöarna, och har observerat evolutionära förändringar orsakade av direkt konkurrens av två rivaliserande arter. Medellång markfinch var väl etablerad på Daphnes ö, och hade studerats på djupet. Dess näbb passade perfekt för att knäcka stora nötter. År 1982 anlände den stora markfinken från en angränsande ö. Dessa större finkor kunde köra bort de ursprungliga medelstensfinkarna och skulle äta alla stora muttrar. Under studietiden visade sig de medelstora finkarna på Daphne-ön ha utvecklat mindre näbb som passar de mindre nötterna, ignoreras av de invaderande större finkarna. Detta är en klassisk studie i evolutionär biologi.

2

Fjärilar och parasiter

Att studera evolutionen kan ta årtionden, men ibland förändras det oerhört snabbt. Blue Moon Butterfly (Hypolimnas bolina) på de samoiska öarna attackerades av en parasit som förstörde manliga embryon. Detta ledde till en könsubalans där män utgjorde endast 1% av fjärilbefolkningen. Men inom tio generationer (~ 1 år) hade män återvänt till 40% av befolkningen. Detta beror inte på att parasiten har försvunnit, den är fortfarande närvarande, men det är inte längre dödligt för manliga embryon. Detta fall visar hur en mutation som ger en fördel snabbt kan sprida sig i en population. Varje man med förmåga att överleva infektion skulle kunna kompisera med en stor mängd honor, på grund av de andra mänens paucity och sprida sin immunitet genom genpoolen.

1

Evolution i lab

Eftersom det stora utbudet av läkemedelsresistenta patogener växer lär vi oss att evolutionen är lättast att observera hos arter med en snabb generationens omsättning. Sedan 1988, i Richard Lenskis lab, har utvecklingen av tolv E. coli-populationer från en enda stamfamiljen studerats. Sedan dess har över 50 000 generationer av E. coli varit och borta, och skillnaderna mellan populationerna och varje population från stamfamiljen har dokumenterats. Med prover av varje befolkning som tas regelbundet kan de ackumulerade genetiska förändringarna följas med lätthet. Med tiden har bakterierna blivit mycket effektivare vid odling under de använda betingelserna. Denna studie har visat på hur utvecklingen verkligen sker. En av populationerna utvecklade förmågan att utnyttja citrat som ett näringsämne, något som annars inte är känt i E. coli under liknande förhållanden. "Livet utvecklas!" Detta citat är från ett briljant brev som Lenski skrev till en särskilt odious creationist. Serien av bokstäver finns här.