hogyan változtatta meg a semleges elmélet a biodiverzitással kapcsolatos ötleteket

Ha a 20. század elején szembeszállt Kína Fujian tartományának dzsungeleivel, különféle beszámolók szerint lenyűgözően váratlan állatnak lehetett tanúja: egy kék tigris. Ezeket a tigriseket “csodálatosan szépnek” írták le, testekkel”, a Máltai mély árnyalatával, az alsó részeken szinte mély kék színűvé vált.”Az 1950-es évek végén a vadászok arról számoltak be, hogy kék szőrszálaikat más dél-kínai tigrisek hagyományos narancssárga szőrme mellett észlelték az ösvényeken.

ezután a kék tigrisek eltűntek. Utoljára 1953-ban tűnt fel, a kék tigrisek pedig hamarosan legendává váltak, nem is annyira, mint egy megőrzött rejtekhely, amely bizonyítja, hogy valaha is léteztek.

csábító azt gondolni, hogy a macskák kéksége valamilyen hibához volt kötve, ami miatt nem tudtak versenyezni a világos narancssárga rokonukkal. De valószínűbb, hogy bizarr kabátjaiknak semmi köze nem volt a kihaláshoz; egyszerűen balszerencse volt, hogy a szín egy kis populációban keletkezett, amely tovább zsugorodott.

Ez a fajta esélyfejlődés a semleges elmélet, a történelmileg ellentmondásos gondolat, hogy” a legalkalmasabb túlélése ” nem az egyetlen, vagy akár a leggyakoribb módja annak, hogy a fajok megváltozzanak, megosztódjanak vagy eltűnjenek. Egyszerű, mint a javaslat hangzik, annak következményei genetika, evolúció, ökológia, sőt tudományágak kívül biológia már elsöprő.

nem annyira semleges elmélet

a génváltozatok véletlenszerű növekedése vagy csökkenése egy populációban genetikai sodródásnak nevezik. Ma már az evolúció és a sokféleség kulcsfontosságú mozgatórugójaként tartják számon, de nem mindig ez volt a helyzet. Az 1960-as évekig a biológusok általában minden variációt szelektív erőknek tulajdonítottak: a káros tulajdonságok akadályozták az egyén reprodukcióját, biztosítva, hogy idővel a tulajdonságok eltűnjenek (negatív vagy tisztító szelekció). Ezzel szemben a hasznos tulajdonságok megerősítették az egyén utódainak számát, és növelték saját előfordulásukat (pozitív szelekció) — mindezt Charles Darwin és Alfred Russel Wallace természetes szelekció elve alapján.

ezután a fehérjékkel végzett szekvenálási vizsgálatok a populációkon belül a vártnál sokkal több genetikai variációt mutattak ki. Az a gondolat, hogy a kiválasztás egyszerre hat a génekre, mérlegelve a hatásukat, és kiválasztva, hogy melyik maradjon vagy menjen, nem állt össze néhány tudóssal.

1968-ban a híres genetikus Motoo Kimura alternatív magyarázatot javasolt, amelyet most semleges elméletnek neveznek. Kimura azt állította, hogy az organizmusok közötti variáció nagy része sem előnyös, sem hátrányos. Következésképpen, a legtöbb fajta látjuk nem a termék a rejtett kéz a kiválasztás, hanem a szerencse. “Csak egy kis variációra van szükséged, és a véletlen erők fogják megtenni a többit” – mondta Armand Leroi, az Imperial College London evolúciós biológusa.

Kimura semleges molekuláris evolúciós elmélete vitát váltott ki, mert úgy tűnt, hogy lecsökkenti a szelekció hatását. De a 20. század végi genomikai forradalom és a széles körben elterjedt DNS-szekvenálás megerősítette, hogy Kimurának igaza volt; az egyik betű cseréje egy gén kódjában általában kevés hatással van.

azóta a semleges elmélet az alapértelmezett feltételezés (vagy null hipotézis) a genetikában. “Ha meg akarja mutatni, hogy egy adott változat egy DNS-szekvenciában van kiválasztva, akkor először meg kell mutatnia, hogy ezt nem lehet csak semlegességgel magyarázni” – mondta Leroi.

(Lakosság) Méret a lényeg

Néhány folytatják a harcot az ötlet, hogy semleges erők meghajtó sokszínűség molekuláris szinten, de Parul Johri, egy populáció genetikus, az Arizonai Állami Egyetem, nagyrészt szakasz is, hogy akár egy félreértés szerepe az evolúcióban. “Kimura soha nem mondta, hogy minden semleges” – mondta. Az számít, hogy a semleges erők mennyire alakították ki a biodiverzitást. És ez nagyban függ attól, hogy mekkora csoportot nézel.

Képzeljünk el egy 10 madárból álló populációt: egy piros, egy zöld, a többi pedig Barna. Ezek a színek nem károsak vagy hasznosak, így minden madárnak ugyanolyan esélye van a reprodukálásra. Aztán egy tornádó megöli a barna madarak közül hatot, pusztán véletlenül. Most a lakosság fele barna, egynegyede vörös, egynegyede zöld. Egy véletlenszerű esemény jelentős változást okozott a sokféleségben. Ez genetikai sodródás.

ha lett volna 98 barna madár és ugyanazok a magányos vörösek és zöldek, a katasztrófa azonban nem számított volna annyira. Még akkor is, ha a tornádó még mindig a lakosság 60% – át ölte meg, mindegyik barna, 38 barna madár tette volna a színesekkel együtt, így a népesség még mindig 95% barna. “Minél kisebb a népesség mérete, annál nagyobb a sodródás” – mondta Johri.

a semleges elmélet vonzerejének része, hogy matematikailag egyszerű. “Az elmélet nagy része könnyű volt” – magyarázta Johri, mivel lényegében ” ez csak valószínűség.”Ez lehetővé tette a genetikusok számára, hogy először nézzenek vissza a történelembe: Feltételezve, hogy a genetikai változások semlegesek, a tudósok kiszámíthatják a népesség méretét a múltban, vagy meghatározhatják a csoport utolsó közös ősének korát.

de ahhoz, hogy az ilyen következtetések pontosak legyenek, a tudósoknak össze kell kapcsolniuk a semleges elméletet a kiválasztás hatásaival. Ez az 1970-es évek vége óta problémát jelent-jegyezte meg Johri, mert a matematika nem igazán változott a Kimura javaslata után zajló munka óta, az új adatok ellenére. “A matematikai keretrendszernek folyamatosan fejlődnie kell” – mondta.

pontosan ezt célozta meg kollégáival egy májusi genetika című lapban. Új statisztikai keretet javasoltak, amely magában foglalja mind a semleges elméletet, mind a kiválasztás tisztítását, közelebb helyezve a matematikát a valósághoz.

látva a semleges erdőt a fák számára

míg a semleges elmélet többnyire elfogadásra került a populációgenetikában, továbbra is vitát vált ki más területeken-nevezetesen az ökológiában. A hagyományos ökológiában a fajokat úgy tekintik, mint amelyek egyedülálló fülkéket foglalnak el, ahol jobban boldogulhatnak, mint bármely más faj; minél több fülke van, annál több faj lehet. “Matematikailag pontosan ugyanaz az érv, amelyet a populációs genetikusok használtak” a génvariánsokról-mondta Leroi.

tehát Stephen Hubbell, a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem, Kimura keretét az ökológiához igazította. Hubbell 2001-es könyvében, a biodiverzitás és biogeográfia egységes semleges elméletében azt állította, hogy sok faj elfoglalhat egy adott rést, és azt, hogy tartja-e, végső soron a véletlen vezérli. Az egész ökoszisztémák véletlenszerű “ökológiai sodródás” révén fejlődnek, ugyanúgy, mint a genetikai sodródás befolyásolta a tulajdonságok gyakoriságát.

Ez un-Darwinian-nak tűnhet — és sok biológus ezt provokatívnak tartja. De a semleges teoretikusok azt az álláspontot képviselik,hogy az egyéni szervezet számára a versenytársak fajai nem számítanak: a vörösbegy ugyanúgy versenyez a férgek más robinjaival, mint a feketerigókkal, az erdő minden fája pedig a többiekkel a napfényért. Ennek eredményeként véletlenszerű események szabályozhatják, hogy mely fajok fennmaradnak.

A vizsgálatok semleges az elmélet általában nem volt nagyon sikeres előre összetétele ökoszisztémák, de sok ökológusok továbbra is hasznos, mint egy null hipotézis élezés az elemzések a niche-alapú diverzitás modellek. Sokan úgy vélik, hogy az ötlet a spektrum egyik vége, mivel mind a szelektív, mind a semleges erők mindig működnek.

a génektől a Babanevekig

a semleges elmélet terjedése nem állt meg az ökológiában. Ez megmagyarázhatja sokszínűség mindent cryptocurrencies, hogy a baba nevét szerint Leroi, mert ez egy “elegáns” keret megértéséhez, hogy milyen eltérések is bukik hiányában is-a funkcionális különbség közöttük.

de a semleges erők néha több hitelt kapnak, mint amennyit megérdemelnek. A Nature Human Behaviour című májusi írásában Leroi és kollégái leírták az úgynevezett “semleges szindrómát”: a szelektív erők elutasításának hajlamát magyarázatként egyszerűen azért, mert a variáció mintája a semlegességgel magyarázható. Ahhoz, hogy valóban elmondhassuk, mennyire fontosak a semleges erők, jobb tesztekre van szükség a hatásoknak a szelekciótól való megkülönböztetésére – érveltek a kutatók. “A bélérzetem az, hogy amikor ilyen tesztekkel rendelkezünk, felfedezzük a kultúrát és minden bizonnyal az Amazonas fáit, hogy valójában a semleges erők nem olyan fontosak” – mondta Leroi.

nem teljesen esik a semleges elmélet felvonulása, bár. “Bár panaszkodtam, hogy szándékosan kiterjesztik más dolgokra, ez is jó dolog” – ismerte el, mivel újszerű betekintést hozhat olyan területeken, mint a közgazdaságtan.

Akár akarjuk beismerni, akár nem, a véletlenszerű erők mindig finoman befolyásolják a világot. A semleges elmélet keretet ad ezeknek az erőknek a megismeréséhez és mérhetővé tételéhez. Leroi úgy véli ,hogy továbbra is ki kell terjesztenie befolyását ” mindaddig, amíg szerves részévé nem válik a sokféleség magyarázatának, bárhol is látjuk a világon, legyen az a szupermarketben vagy egy trópusi esőerdőben.”

ezt a cikket újranyomtatták TheAtlantic.com.

Related Posts

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük