Войти
Эволюционное спасение - это теоретическая ситуация, в которой популяция восстанавливается от давления окружающей среды посредством благоприятных генетических изменений, а не увеличения потока генов, миграция, расселение или другие методы демографического спасения. Хотя этот термин впервые был использован в 1995 году в эссе Ричарда Гомулкевича и Роберта Холта в журнале Evolution, с тех пор теория академически созрела благодаря обзору и моделированию. Наиболее часто используемое значение этого термина было установлено в Gonzalez et al. (2012), в котором говорится, что эволюционное спасение «происходит, когда генетическая адаптация позволяет популяции оправиться от демографических эффектов, вызванных изменением окружающей среды, которое в противном случае привело бы к искоренению».
Из-за быстрой утраты биоразнообразия, изменения климата и быстрое распространение неместных видов из-за глобализации, естественная среда меняется сейчас быстрее, чем в любой другой момент в истории человечества. Учитывая, что традиционная концепция эволюции подчеркивает, что экологически значимая эволюция для царств растений и животных происходит медленно, изменение темпов изменения окружающей среды в 20-м и 21-м веках естественным образом поднимает вопросы современной эволюции. Центральный вопрос в рамках эволюционного спасения остается: «Если современная эволюция, также называемая быстрой эволюцией, произойдет, может ли она быть достаточно быстрой, чтобы способствовать сохранению популяции в чрезвычайно малых временных масштабах?». Сторонники гипотезы эволюционного спасения утверждают, что эволюционное спасение - уникальное явление, отличное от двух обычно изучаемых способов бегства от экологического давления, демографического и генетического спасения. В то время как рассредоточение является ключевым аспектом всех трех стратегий выживания популяции, эволюционное спасение - единственное, что механически обусловлено адаптивной эволюцией. Демографическое спасение - это просто динамика, обусловленная динамикой иммиграции источника-поглотителя, тогда как генетическое спасение в первую очередь обусловлено гибридизацией в сочетании с иммиграцией. Учитывая зависимость от иммиграции, может быть трудно отделить демографическое спасение от генетического спасения. Различие между этими тремя стратегиями спасения может быть трудно доказать, если оно существует, хотя спасение от отрицательного прироста населения может быть отличительной чертой.
Теоретическая характеристика эволюционного спасения может быть U-образной кривой. Может быть легче найти количественные доказательства эволюционного спасения в быстро меняющейся окружающей среде по сравнению с постепенно меняющейся окружающей средой (изменение климата, закисление океана и т. Д.). Высокая локализация и биогеографическая демографическая динамика источников-поглотителей также могут повысить вероятность эволюционного спасения. Эволюционное спасение также может быть в высокой степени охарактеризовано U-образной кривой, на которой популяция резко снижается, пока не преодолеет стохастический порог, при котором частота адаптивных аллелей быстро возрастает, при этом популяция также восстанавливается медленнее. Теоретически наиболее уязвимой частью процесса эволюционного спасения должен быть момент времени, в течение которого популяция выходит за стохастический порог, который подвергает популяцию случайным результатам, не определяемым генетическими или эволюционными механизмами.
Несмотря на то, что существуют эмпирические доказательства эволюционного спасения, важно отметить, что отсутствие временных, демографических или аллельных данных делает большинство этих примеров в лучшем случае наводящими на мысль об эволюционном спасении. Например, демографические сдвиги в Gasterosteus aculeatus от слабо бронированных к сильно бронированным вариантам после биоремедиации прозрачности воды в озере Вашингтон, США, предполагают, что увеличилась хищническая эффективность Oncorhynchus clarkii, хотя включение по сравнению с исключительной обработкой в контролируемых условиях. плотности обеспечат более сильную механическую поддержку. Другим возможным примером эволюционного спасения в природе является избирательная реакция краснобрюхих черных змей (Pseudechis porphyriacus) на тростниковых жаб (Rhinella marina) в Австралии, когда P. porphyriacus подвергался воздействию R. marina в течение длительного периода времени. время продемонстрировало быстрые адаптивные сдвиги. Наконец, некоторые маленькие коричневые летучие мыши (Myotis lucifugus ), пораженные экзотической болезнью синдромом белого носа (вызванной введенным патогеном Pseudogymnoascus destructans), генетически менее восприимчивы, но только время покажет если адаптации достаточно полезны, чтобы позволить популяциям выздороветь при наличии заболевания.
На данный момент необходимы более существенные теоретические, модельные и эмпирические исследования, чтобы различать эволюционное спасение от традиционно адаптационного дискурса в области эволюционной биологии. В настоящее время одним из ключевых аргументов, отделяющих эволюционное спасение от адаптации, является зависимость абсолютной приспособленности от относительной приспособленности. Хотя теория эволюционного спасения может помочь информировать о будущих усилиях по сохранению, необходима дополнительная работа, чтобы объяснить роль взаимодействия между рассредоточением и отрицательной зависимостью плотности от краткосрочной и долгосрочной способности организма к адаптации и эволюционное спасение. Кроме того, необходима более глубокая работа над ролью стохастических флуктуаций, особенно в определении стохастических пороговых значений, чтобы установить эволюционное спасение как жизнеспособное объяснение тенденций в эволюционной биологии.
