Новое исследование, проведенное в Университете Канзаса, может разрешить загадку «процесса старения» у видов, или того, как меняется риск исчезновения вида после того, как этот вид появляется в природе, сообщает «phys.org».
В течение многих лет биологи-эволюционисты считали, что у старых видов нет никаких реальных преимуществ перед молодыми в предотвращении вымирания — идея, известная среди исследователей как «теория Красной Королевы».
«Теория Красной Королевы заключается в том, что виды должны продолжать бежать, чтобы оставаться на месте, как персонаж книги Льюиса Кэрролла «Зазеркалье», — сказал ведущий автор Джеймс Солсбери, научный сотрудник кафедры экологии и эволюционной биологии в Католическом университете. «Эта идея была превращена в своего рода экологическую теорию в 1970-х годах в попытке объяснить наблюдение, что риск вымирания, по-видимому, не меняется на протяжении жизни видов».
Тем не менее, годы не были благосклонны к этой теории.
«В самых ранних исследованиях этого феномена виды всех возрастов, казалось, вымирали примерно с одинаковой скоростью, возможно, просто из-за относительной грубости доказательств, доступных в то время», — сказал Солсбери. «Это имело смысл в рамках модели Red Queen, где виды постоянно конкурируют с другими видами, которые также адаптируются вместе с ними».
Но по мере того, как все больше данных собиралось и анализировалось более изощренными способами, ученые находили все больше опровержений теории Красной Королевы.
«Ученые продолжали находить случаи, когда молодые виды особенно подвержены риску исчезновения», — сказал Солсбери. «Таким образом, у нас возник теоретический вакуум — куча аномальных наблюдений и отсутствие единого способа их понимания».
Солсбери и его соавторы показали, что взаимосвязь между возрастом вида и риском его исчезновения может быть точно предсказана с помощью экологической модели, называемой «нейтральной теорией биоразнообразия».
Нейтральная теория представляет собой простую модель экологически сходных видов, конкурирующих за ограниченные ресурсы, где исход для каждого вида более или менее случаен.
Согласно теории, «виды либо вымирают, либо расширяются от небольшого первоначального размера популяции, чтобы стать менее уязвимыми к вымиранию, но они всегда восприимчивы к тому, что их вытеснят конкуренты», — говорится в кратком изложении статьи.
Расширив эту теорию для предсказаний палеонтологической летописи, Солсбери и его коллеги обнаружили, что нейтральная теория «предсказывает выживаемость среди ископаемого зоопланктона с удивительной точностью и учитывает эмпирические отклонения от предсказаний Красной Королевы в целом».
В то время как может показаться, что нейтральная теория означает занавес для теории Красной Королевы, исследователь из Католического университета сказал, что Красная Королева по-прежнему имеет ценность. Главным образом, она предлагает все еще актуальную идею о том, что виды соревнуются друг с другом в игре с нулевой суммой за ограниченные ресурсы, всегда сражаясь за больший кусок природного пирога.
«Теория Красной Королевы была убедительной и важной идеей в эволюционном биологическом сообществе, но данные из палеонтологической летописи, похоже, больше не подтверждают эту теорию», — сказал Солсбери.
Но я не думаю, что наша статья действительно опровергает эту идею, потому что, на самом деле, теория Красной Королевы и теория нейтралитета очень похожи. Обе они представляют картину вымирания, происходящего в результате конкуренции между видами за ресурсы и постоянной смены сообществ в результате биологических взаимодействий.
В конечном счете, полученные результаты не только помогают понять силы, формирующие мир природы, но и могут быть актуальны для усилий по сохранению видов, поскольку виды сталкиваются с растущими угрозами изменения климата и потери среды обитания по всему миру.
«Что делает вид уязвимым к вымиранию?» — спросил Солсбери. «Люди заинтересованы в том, чтобы узнать из летописи окаменелостей, может ли она рассказать нам что-нибудь, чтобы помочь сохранить виды. Пессимистическая сторона нашего исследования заключается в том, что существуют экологические ситуации, в которых судьбы видов не так уж предсказуемы. Есть некоторый предел тому, насколько мы можем предсказать вымирание.
Были предприняты попытки понять предикторы вымирания в палеонтологической летописи, но до сих пор появилось не так много общих положений.
«Нет такой черты, которая делала бы вас бессмертным или не подверженным вымиранию», — сказал Солсбери.
«Но оптимистичная сторона нашего исследования заключается в том, что целые сообщества могут иметь модели вымирания, которые вполне предсказуемы и понятны. Мы можем получить довольно хорошее представление об особенностях биоты, например, о том, как меняется риск исчезновения видов по мере их старения. Даже если судьбу одного вида трудно предсказать, судьба целого сообщества вполне понятна».
«Наше исследование также работает над геологической шкалой времени в миллионы лет», — сказал он. «Все может выглядеть совсем по-другому в масштабе нашей собственной жизни».