ביולוגיה

השעון מתקתק: האם המינים האנושיים יכולים לנצח את הסיכויים?

השעון מתקתק: האם המינים האנושיים יכולים לנצח את הסיכויים?


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.

האם אי פעם תהיתם כמה זמן נמשך המין האופייני? אחרי הכל, גורלו של כל מין להיכחד יום אחד.

אך האם ייתכן שהטכנולוגיה תציל בני אדם מגורל זה? או שמא גם עלינו להיעלם יום אחד?

בואו נסתובב.

קשורים: החוף החדש של קוקוקטייל צעיר מייצר את החיים הגדולים ביותר בכל פעם

לפני שנתחיל, שים לב שהביולוגיה האבולוציונית והפליאוביולוגיה הם תחומים גדולים ומורכבים ותיאוריות על הכחדה מתפתחות תמיד (תסלח את משחק המילים). המאמר הבא נועד רק כסקירה גסה ומוכנה, ולא כתזה מדעית.

מה הופך זן למין וכיצד נוצרים מינים חדשים?

נתחיל בהגדרה.

על פי מילון Merriam-Webster, מין מוגדר כ: -

"קטגוריה של סיווג ביולוגי המדורגת מיד מתחת לסוג או תת-הסוג, הכוללת אורגניזמים או אוכלוסיות קשורות שעלולות להיות מסוגלות להתרבות, ומוגדרים על ידי בינומיל המורכב משם של סוג ואחריו שם עצם או שם תואר לטיני או לטיניזציה שמסכים דקדוקית עם שם הסוג. "

פשוט למדי, אך בשלב מסוים נוכל לומר שמין חדש צמח? באיזו נקודה אנו יכולים לקבוע באופן סופי, "כן, עכשיו יש לנו מין חדש"?

מינים חדשים מתעוררים בתהליך הנקרא, באופן הולם, הדגימה.

באופן זה מוגדרים באופן מסורתי:

"מיון הוא האופן שבו נוצר סוג חדש של צמחים או בעלי חיים. מיון מתרחש כאשר קבוצה בתוך מין נפרדת מחברים אחרים ממין שלה ומפתחת מאפיינים ייחודיים משלה." - נשיונל גאוגרפיק.

מיון מביא לבידוד הרבייה מאוכלוסיית "מינים ההורים" המקוריים עקב הצטברות הבדלים גנטיים בין שתי הקבוצות או יותר.

הסיווג יכול להתרחש בכמה דרכים. אולי הנפוץ ביותר הוא באמצעות הפרדה. זה עלול להתרחש כאשר חלק מהאוכלוסייה מתפרד משאר המינים שלהם, למשל, באמצעות שינויים גיאולוגיים. מיון יכול להתרחש גם ללא השפעות גיאולוגיות. בסוגיה סימפטרית, שני מינים צאצאים או יותר עולים ממין אבות יחיד. זה עלול להתרחש כאשר אוכלוסיות שונות ממין מתחילות לכבוש נישות שונות באותו מיקום גיאוגרפי.

ניתן לייצר מיון באופן מלאכותי, באמצעות גידול בעלי חיים, חקלאות או ניסויים במעבדה. היסחפות גנטית היא מנגנון אפשרי נוסף, שנשמע לעתים נדון. זה כאשר מוטציות גנטיות מכניסות שינויים למין לאורך זמן.

זכרו שקבוצת אורגניזמים נחשבת למין רק אם הם יכולים להתרבות ולייצר צאצאים ברי קיימא ופוריים.

כמובן, speciation לא קורה בן לילה. מלבד הפעולה האנושית, זה יכול לקחת הרבה מאוד זמן לצבור מספיק הבדלים גנטיים כדי שמין חדש יופיע. למעשה, יתכן ונכון יותר לחשוב על התייחסות כעל רצף, ולא אירוע נפרד וברור.

תיעוד המאובנים יכול גם להיות מטעה למדי בכל הנוגע לתת לנו תובנה לגבי ספציציה.

מכיוון שתיעוד המאובנים אינו שלם, כל מינים חדשים יכולים להופיע משום מקום. זה יכול להיות מתסכל עבור פליאונטולוגים.

קיימת גם תיאוריה נוספת הנקראת "שיווי משקל מנוקד". תיאוריה זו, המתוכננת על ידי סטיבן ג'יי גולד המנוח ועמיתו נילס אלדרדג ', מציעה כי התפתחותם של מינים חדשים יכולה להתרחש גם בקפיצות מהירות יחסית - לעיתים קרובות בתגובה לאירועים קטסטרוליים גדולים.

תיאוריה זו אינה מקובלת באופן נרחב, עם אישים בולטים כמו ריצ'רד דוקינס, מבקר ראוי לציון, אך היא עשויה להתרחש במקרים מסוימים.

כעת, בואו נפנה את תשומת ליבנו לעולם המודרני.

לנוכח קצב השינוי האיטי הדרוש להתרחשות הסוג (למעט ספציפי מלאכותי, כמו כאשר בני אדם מגדלים מינים חדשים במכוון), קשה "לראות אותו בפעולה" כיום.

אחת הדוגמאות עשויה להיות זבוב העוזרר, שלדעת חלק מהחוקרים עשוי לעבור תיאור. נראה כי אוכלוסייה מובחנת צמחה בצפון אמריקה לאחר שהוצגו תפוחים במאה ה -19. אוכלוסייה חדשה זו ניזונה מתפוחים בלבד, ולא מפרי עוזרדים. חוקרים מצאו כמה ראיות לכך שלזבובי אוכלת תפוחי העץ והעוזרד יש כיום הבדלים גנטיים משמעותיים ואינם עוד בין-רבייתיים.

המחקר של אורגניזמים עם תוחלת חיים קצרה מאוד, כמו חיידקים ווירוסים, יכול לפעמים גם להמחיש ספציציה בפעולה.

לאורך זמן מספיק, כמה חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה יכולים להפוך למין נפרד בעליל. דוגמאות מפורסמות אחרות כוללות את העש המפולפל.

וזה מביא אותנו לסגירה נחמדה, כלומר, מה אורך החיים הטבעי של מין?

מהו המין העתיק ביותר הידוע, ומהו החיה הארוכה ביותר?

בואו נתייחס לשאלה הראשונה, ובכן, ראשונה.

אתה עלול להתפתות לחשוב על מספר כלשהו של מה שמכונה "מאובנים חיים" כאשר אתה מתייחס לשאלה זו. אך חשוב לזכור כי המונח "מאובן חי" הוא מעט מטעה, ואף עשוי להיחשב כלא שם.

לדוגמא, ניקח את אחד ה"מאובנים החיים "המפורסמים ביותר, סיליקון. דוגמאות חיות כוללותLatimeria chalumnae ו Latimeria menadoensis,אשר נחשבים למין האחרון ששרד בחזית העתיקהSarcopterygii (דגי סנפיר האונה וטטרופודים).

כאן, המונח "מאובן חי" משמש כקצרנות לתיאור המינים הקיימים שנותרו השייכים לשושלת אבות רחוקה. אם היינו מנתחים את הגנום של סלואט מודרני ומשווים אותו לזה של אבותיו, היו מופיעים הבדלים מוחלטים.

למעשה, המונח "מאובן חי" הוא יותר נוח מאשר דיוק, ובמקרים רבים, זהו חפץ של סיווגים טקסונומיים אקראיים קודמים, והיסטוריה של גילוי, יותר ממושג שימושי.

אבל אנחנו סוטים.

כמה מהמינים החיים העתיקים ביותר כוללים מינים של סרטני הפרסה, שקיימים כ -150 מיליון שנה; מינים של צמחי זנב סוס, שאולי התפתחו לפני כ -360 מיליון שנה; וכרישי פרה, שהופיעו לפני כ- 175 מיליון שנה.

אבל מה עם בעלי החיים האינדיבידואליים החיים הארוכים ביותר בתוך מין. להלן מספר דוגמאות נפוצות: -

  • אורך החיים הממוצע של חתול הוא בין 10 ו -20 שנים.
  • אורך החיים הממוצע של האדם הוא בערך 80 שנה, אך זה יכול להשתנות במידה רבה, בהתאם לתנאים.
  • אורך חיי הסוס הממוצע נמצא בין כל מקום 25 ו -30 שנה.
  • אורך חיי הפיל הממוצע דומה בערך לבני אדם.
  • אורך חיי אריה נוטה להיות בין לבין 10 ו -15 שנים (בטבע).
  • אורך חיים ממוצע של כלב תלוי בגודל ובגזע, אך כלבים קטנים יותר נוטים לחיות זמן רב יותר בערך 15-16 שנים.
  • אורך חיי הפרה הממוצע הוא בערך 20 שנה. אבל זה תלוי בגזע ובטיפול בשבי.

הכל טוב ויפה. אך מהי החיה הארוכה ביותר הידועה כיום? על התשובה מתלבטים בחום, אך כמה מהמועמדים הם:

  1. צדפה באוקיאנוס קוואוג. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הייתה בערך בן 500 שנה.
  2. כריש גרינלנד. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הוערכה בכ- בן 390.
  3. לוויתן בקשת. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הייתה בערך בן 211.
  4. דג סלעי מחוספס. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הייתה בערך בן 205.
  5. קיפודי ים אדומים. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הייתה בערך בן 200.
  6. צב גלאפגוס. הדגימה העתיקה ביותר שהוקלטה הייתה בערך בן 177.

כמובן, כמה עצים ומיני צמחים אחרים הם הרבה יותר מבוגרים.

כמה זמן, בממוצע, המין נמשך?

בעוד שאנשים רבים מתייחסים לעתים קרובות לכוכב הלכת שלנו כאל "אמא אדמה", "הפלנטה הירוקה", או כינוי אחר שמעלה פוריות, קדושה וחיוניות; ההיסטוריה של החיים על הפלנטה הזו היא למעשה סיפור של סבל והכחדה.

מאירועי הכחדה ביולוגית המונית עד לאובדן היומיומי של אורגניזמים בודדים באוכלוסייה, המוות תלוי מעל כולנו.

אבל, מה הם ה"סיבובים "האופייניים של מינים מסוימים כאן על הפלנטה הביתית שלנו?

אם מפרישים בצד אירועים קטסטרופליים, כמו פגיעות אסטרואידים, תקופות קרח, התפרצות הרי געש וכו ', והשפעה אנושית, נראה שיש תוחלת חיים ממוצעת לאורך זמן גיאולוגי. זה מכונה "שיעור הכחדת הרקע" או "שיעור הכחדה רגיל".

הכוונה היא למספר המינים שצפויים להיכחד במהלך פרק זמן נתון, ללא התחשבות בהשפעה האנושית. שיעור הכחדת הרקע נמדד בדרך כלל על פני תקופת זמן מסוימת. לעיתים היא ניתנת באמצעות היחידה "מיליוני מינים של שנים (MSY)" המתייחס למספר ההכחדות הצפויות לכל 10,000 מינים למאה שנים.

שיעור הכחדת הרקע שונה עבור סוגים שונים של אורגניזמים. לדוגמא, ליונקים יש אורך חיים ממוצע של מיליון שנה (אם כי ישנם מינים של יונקים שקיימים יותר מ -10 מיליון). ישנם כיום כ -5,000 מינים של יונקים. המשמעות היא שאנו יכולים לצפות שמין יונק אחד יכחד, בממוצע, כל 200 שנה לערך.

רוב החישובים הללו מבוססים על תיעוד המאובנים, שכבר ראינו כלא שלם. למעשה, שרידי אורגניזמים יבשתיים נוטים לשמצה פחות לשרוד את קשיי הזמן עקב גידול, בליה וגורמים סביבתיים אחרים.

מסיבה זו, התעריף הוא יותר נתון כדור.

באיזו תדירות מינים נכחדים באופן טבעי?

כפי שכבר ראינו, שיעורי הכחדה טבעיים הם מעט מסובכים לחישוב.

יונקים, באופן כללי, שאנו חברים בהם, נוטים להיות בעלי אורך חיים ממוצע בקצה התחתון של הסקאלה. עם זאת, נראה כי סוגים מסוימים של אורגניזמים חזקים הרבה יותר. לדוגמא, חסרי חוליות ימיים נחשבים לרמת הכחדה ברקע 5 עד 10 מיליון שנים,בעוד שדינו-פלגים עשויים להיות ברמת הכחדה ברקע בסביבות 13 מיליון שנה.

עם זאת, יש לקחת את הערכים הללו בקורט מלח. אין לראות בהם הערכות קונקרטיות, וקילומטראז 'של מינים מסוימים בקבוצות (כמו יונקים) עשוי להשתנות במידה רבה.

חשוב גם לזכור שהכחדה היא חלק טבעי מהחיים על כדור הארץ.

אחרי הכל, אם הדינוזאורים מעולם לא היו מוטלים מהכן, אבות אבותינו המוקדמים של היונקים לעולם לא היו מקבלים את ההזדמנות לשגשג ולהתפתח למין שלנו.

אומדנים היסטוריים אלו עשויים להיות רחוקים מאוד מכיוון שאורגניזמים רבים בעלי גוף רך, במיוחד מיקרוסקופיים, קשים מאוד לזיהוי ומעקב לאורך ההיסטוריה הגיאולוגית.

זה מסתכם גם עד כמה מינים ספציפיים לנישה הם / היו, עד כמה המין היה / היה מסתגל ובאילו בתי גידול הם חיו (יבשה או ים, למשל), אם רק להזכיר כמה נושאים. עם כל הבעיות הקשורות לניתוח הטפונומיה (תהליך ההתאבנות), האם יש אומדנים המבוססים על המינים החיים כיום?

התשובה היא, כמובן, כן. אבל, תוכלו למצוא כאן גם אומדנים שונים מאוד לשיעורי הכחדה.

הם נעים בין משהו כמו 8,700 מינים בשנה (24 ביום) על ידי הערכת המערכת האקולוגית Mıllenıum לאיזשהו אזור 150 ביום על ידי אמנת האו"ם בנושא מגוון ביולוגי.

האומדנים הללו גבוהים כל כך מהשיעורים ההיסטוריים מכיוון שנראה כי שיעור ההכחדה עולה במהירות בגלל ההשפעה האנושית על הסביבה. זכור, מדענים מעריכים את שיעורי ההכחדה ללא קשר לגורמים אנושיים. הסיבה לכך היא שרובם מאמינים כי לבני האדם הייתה השפעה עצומה על מספר המינים שנכחדו.

לשם השוואה, אנו יודעים רק "באמת" בערך 800 הכחדות שהתרחשו לאחרונה 400 שנה.מתוכם בערך 89 היו יונקים.

כדי לשים את זה בפרספקטיבה, זה פחות מ עשירית אחוז מכלל האומדנים של ספירת המינים העולמית של 1.9 מיליון. אבל, שוב, כל אלה הם אומנות.

עם זאת, יש לנו נשק נוסף בארסנל שלנו שיכול לעזור לנו כאן להערכת שיעורי הכחדה ... גנטיקה!

כמה זמן יכולים בני האדם לצפות לשרוד כמין?

יש דרך שלישית בה מדענים יכולים לאמוד את תוחלת החיים של מין. על ידי השוואת הגנום של מינים מובחנים, אך קרובים זה לזה, ניתן להעריך, בערך, מתי הם נפרדים מאב קדמון משותף.

לפעמים נקרא אחות מונית, ככל שההבדל הגנטי גדול יותר ביניהן, כך הפיצול היה ארוך יותר. שיטה זו כונתה השעון המולקולרי, והיא הוכיחה אותה ככלי שימושי מאוד.

למעשה, מתודולוגיה זו עזרה לשכתוב כמה מהאמונות ארוכות השנים לגבי התפתחותם של מינים רבים.

באמצעות טכניקה זו, התיאוריה היא שבני אדם (במיוחד ה- הומו סוג) מפוצל מהקו המכיל בונובו ושימפנזים ביןלפני שש ושמונה מיליון שנה. מעניין כי בונובו ושימפנזים עצמם נפרדים זה מזה לפני מיליון שנה.

משמעות הדבר היא שמין ה"הורה "של שניהם אולי נכחד בערך באותה תקופה, מה שמתאים לאומדנים הנמוכים יותר עבור יונקים מהתיק המאובנים.

המינים שלנו, הומו סאפיינס ואחותנו טקסה, הנכחדת עכשיו הומו ניאנדרטלנזה, להתפצל לפני 800,000 שנהאף על פי שראיות חדשות מצביעות על כך שהומו ספיינס וניאנדרטלי אולי התערבבו בפועל, ולכן אולי לא היו מינים נפרדים, אלא תת-מינים. עדיין לא מצאנו שרידים של אבינו המשותף, אם כי רבים סבורים שאולי זה היההומו היידלברגנסיס.

אך ייתכן שמחקר שנערך לאחרונה מתקרב לגלות.

ישנן עדויות המציעות כי שיעור החומר הגנטי שעובר בירושה ניאנדרטל הוא סביב 1.5 עד 2.1% באוכלוסיות שאינן אפריקאיות, אם כי מחקרים מסוימים מצביעים על כך שהוא יכול להגיע 20%.

אך השערה זו רחוקה מלהיות מקובלת על ידי הקהילה המדעית.

אם אחת מההערכות הנ"ל מחזיקה מים כלשהם, פירוש הדבר שיש לנו איפשהו באזור של לפחות200,000 שנה של אורך החיים של מינים טבעיים שנותרו. אבל, זה, כמובן, מתעלם לחלוטין מהיכולת שלנו להסתגל ולהשתמש בטכנולוגיה שלנו כדי להאריך את זמננו על הפלנטה (או מחוצה לה).

הומו סאפיינס הוכיחו כי הם, עד כה, זן בעל יכולת התאמה רבה. לדברי מדענים רבים, כמו הפליאו-ביולוג דייוויד יבלונסקי, מינים אנושיים נוטים יותר להתקיים הרבה יותר מכפי שהיה צפוי אחרת, גם אם יש אירוע נוסף של הכחדה המונית.

למעשה, היינו שם בעבר. ישנן עדויות המראות זאתהומו סאפיינסכמעט ונמחקו מסביב לפני 70,000 שנה. האשם? התפרצות הר געש, טובא בסומטרה, אינדונזיה.

ההערכה היא כי אירוע זה שינה את האקלים במידה כזו שאולי אוכלוסיית האדם הכוללת נפלה בין 5,000 ו -10,000 יחידים. אחרים מעריכים שזה יכול היה להיות נמוך כמו 40 זוגות רבייה (אבל זה שנוי במחלוקת קשה).

אבל זו, תרתי משמע, היסטוריה עתיקה.

כיצד בני אדם יכולים להציל את עצמנו מהכחדה פוטנציאלית בעתיד?

כדי למנוע את ההכחדה הפוטנציאלית, כמו מהתפרצויות סופר וולקניות, יש הסבורים שנצטרך ככל הנראה לעזוב את כדור הארץ.

"עתידה של האנושות ביסודו יתפצל באחד משני הכיוונים: או שנהפוך למין רב-כוכבי לכת וציוויליזציה בחלל, או שנתקוע בכוכב אחד עד לאירוע הכחדה כלשהו", אילון מאסק נאמר במהלך MARS של ערוץ נשיונל ג'אוגרפיק, סדרת אירועים עולמית שתוקרן ברחבי העולם ב -14 בנובמבר 2016.

"בשבילי להתרגש ולהשראה מהעתיד, זו חייבת להיות האופציה הראשונה. זה חייב להיות: אנחנו נהיה ציביליזציה בחלל, "הוסיף.

אם נוכל למצוא דרך לצאת מהעולם הזה ולאכלס את היקום, זו עשויה להיות דרך להאריך את אורך חיי המין שלנו ללא הגבלת זמן. בעבודה של חברות כמו SpaceX, Blue Origin או כל אחת מחברות החלל הפרטיות הפועלות כיום, זה עשוי לקרות מהר ממה שאנחנו חושבים.

אבל אפילו זה לא יכול "להציל" את המין שלנו. כפי שראינו עם מינים אחרים על פני כדור הארץ, יתכן שהמושבות האנושיות יתפתחו בדרכן שלהם ויהפכו במהרה למין חדש בפני עצמם. אבל זה עשוי לקחת עוד כמה מאות אלפי שנים בערך.

מחשבה מרתקת.

אלא אם כן, כמובן, אנו מחסלים את עצמנו בסערה פנטסמגרית של אש גרעינית או הורסים את הביוספרה של כדור הארץ מראש. או, באמת, אנו מוחלפים על ידי היצירות שלנו, כמו חיים מלאכותיים.

רק הזמן יגיד.


צפו בסרטון: Leroy Anderson - Jazz Pizzicato (פברואר 2023).