絶滅または進化？答えは必ずしも明確ではありません| 科学| スミソニアン - 記事、科学、野生生物

一匹、二匹、ザリガニ、新しい魚？

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スース博士の本の筋書きのように聞こえるかもしれませんが、それはカナダのエノス湖のトゲウオ科魚に実際に起こったことです。何千年もの間、これらのとげのある銀色の海の生き物の2つの異なる種-底生のトゲウオと海底のトゲウオとして知られ、どちらも単一の種の子孫であり、平和に共存していました。前者は床の近くにとどまり、そこでは下の住人を食べました。後者は太陽の近くで泳ぎ、表面で昆虫を食べました。彼らの生息地と行動は非常に異なっていたため、めったに会わず、交雑することはありませんでした。そしてすべてが順調でした。

しかし、その後、奇妙なことが起こりました。2種類の魚が再び1種になりました。どうやって？

答えは侵略性のザリガニに関するものでした。侵略性のザリガニは、人間によって湖の生態系に導入された可能性があります。ザリガニが到着してから3年以内に、2つの種は再び合体しました。「ザリガニはおそらく食物源として導入されたようです」とブリティッシュコロンビア大学の進化生物学者、セス・ラドマンは言う。「ザリガニは、トゲウオの営巣と繁殖の方法を物理的に変えたため、交尾の確率が高まりました」と彼は言います。

あなたは自分自身に言っているかもしれません：待ってください、それは進化の仕組みではありません。実際には、そうすることができます。指の長さの魚で起こったことは、逆内生種として知られている「遺伝子移入による絶滅」の例です。 1つの種のメンバーが生息地または行動の変化によって分割されると、定期的な種分化が起こります。最もよく知られている例は、ダーウィンのフィンチです。時間の経過とともに、異なる孤立した島のフィンチは、くちばしの大きさや他の性質が異なる種になるまで分岐しました。逆の種分化は、それらの異なる種が再び1つの種になるまで再び集まったときです。

しかし、プロセスは見た目ほど単純ではありません。 2つが1つになったからといって、それがあなたが始めたのと同じ種であることを意味するものではありません。トゲウオについては、新種が両方から進化した共通の祖先と同じであるか、まったく異なるものであるかはまだ明確ではありません。「彼らが祖先の種に戻ったのかどうかは議論の余地がある」とラッドマンは言う。「彼らの生態学的役割は、以前の種からわずかにシフトしています。彼らがずっと戻って行くかどうかを言うのは本当に難しいですが、それはその道をたどっているかもしれません。」

直感に反するように聞こえるかもしれませんが、進化と絶滅は相互に排他的ではありません。まったく逆です：絶滅は、進化の祖父であるチャールズ・ダーウィンが1861年に種の起源として発した理論の基本的な部分でした。「私たちの無知は非常に深く、私たちの推定は非常に高いので、私たちは有機的存在の絶滅を聞くと驚嘆します。そして、私たちが世界を破壊するために大変動を生み出したり、生命の存続期間に関する法律を生み出したりする原因が見当たらないので、彼は書いた。矛盾しているように見えても、それは明らかな真実です。ある種を絶滅に追いやるのと同じ選択的圧力が、他の種を適応させ進化させます。

今日、一部の研究者は、特に人間によって変更された環境では、逆スペシエーションがより一般的になりつつあると言っています。この種の交配の例はたくさんあります：ニュージーランドの固有のアヒルは、生息地の喪失だけでなく、侵略的なマガモの種との交配によって絶滅の危機にさらされています。マガモは現在、ニュージーランドのアヒルの個体数の80％以上を占めており、灰色のアヒルと繁殖し続けるにつれて、後者は絶滅に近づいています。次に、ダーウィンの有名なガラパゴスフィンチがあります。フロレアナ島で3種類のフィンチが1947年に観察されましたが、それ以来、研究者は2種のみを発見し、遺伝的証拠は種分化を逆転させることを示しています。

エノス湖のトゲウオの場合と同様に、これらの例は、人間の活動が世界中でハイブリッド化を推進していることを示しています。

リムネット（上）と底生（下）のトゲウオ。（R. Carveth、カナダ政府）

なぜいくつかは生き残るが他は生き残らないのかは、地球の6番目の大絶滅である人類新世の時代の重要な問題です。そして、それは我々が答えるには程遠いものです。過去15年間で、ハワイのポウリ（またはオオツノヒツジ）、西アフリカのクロサイ、Spixのコンゴウインコ、マデイランの大きな白い蝶など、多くの種が失われました。そして、これらは私たちが知っている少数のほんの一部です。科学者は地球上のすべての種を特定していないため、完全な数を測定することは不可能ですが、絶滅により通常の数の1, 000から10, 000倍を失うと推定されています。

しかし、絶滅の洪水の中で、多くの種が急速に適応して生き残ることを学んでいる可能性があります。

進化のコンピューターシミュレーションでロボットの「種」を追跡した2015年の研究を検討してください。世代にわたって複数のランダムな突然変異を導入した後、研究者は種の90パーセントを殺して大量絶滅の出来事をシミュレートしました。大量選別の後、残りの種ははるかに迅速かつ効率的に進化しました。別の研究では、新たに発見された魚竜種に注目しました（グループは恐竜の時代に生きた海生爬虫類で構成されています）。研究者は、ペルム紀の絶滅後、魚竜類の多様な品揃えを含む種放射線の同様のバーストを見ました。進化生物学者のクリスD.トーマスは、植物の種分化が人為新世の間に加速していることさえ発見しました。

これらの研究は、この大量絶滅を促進している人間の活動が急速な進化を促進している可能性があるという考えを示しています。もちろん、大量絶滅が良いというわけではありません。ただ、それらに薄い銀の裏地があるかもしれません。「短期間でこれについてはほとんど知らない」とラドマンは言う。「どれだけの遺伝子の流れが適応を促進し、どれだけ適応を排除するかについては、あまり把握していません。」

このプロセスをよりよく理解することで、将来の絶滅を防ぐことができるかもしれません。

「キャンプファイヤーを想像してください」とラドマンは言います。「ほんの少しの遺伝子の流れ、つまりハイブリダイゼーションは、数本の棒または小さな丸太を追加するようなものです。それは適応を促進します。言い換えれば、フロリダパンサーの場合のように、ある種の交配が絶滅を防ぐのに役立つ可能性があります。大きな猫は絶滅の危機にonしていたので、科学者はパンサーと繁殖するためにテキサスからクーガーを導入しました。現在、パンサーの個体群は安定しており、再び遺伝的に健康です。しかし、トゲウオ科のトゲウオでは、両方の元の種が絶滅したため、交配が多すぎました。彼らが湖の生態系で果たした別々の役割は、もはや満たされていません。それは湖を変えています。

もちろん、人間が自然環境をいじくり回すことから何かを学んだならば、そうすることはしばしば悪影響を与える可能性があるということです。しかし、ある種の急速な進化に関するラッドマンの研究は、彼に惑星の未来への希望を与えています。「懸念していると言うことから始めます。すでに絶滅が進行していることは既に文書化されています」とラッドマンは言います。「そうは言っても、ある種の進化の速さを研究しているので、私はおそらくあなたの平均的な生物学者より楽観的だと思うでしょう。」