Karibische Eidechsen schlagen Evolution vor, die vorhersehbarer ist als gedacht

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Wenn Sie die Zeit zurückspulen und beobachten könnten, wie die Evolution erneut stattfindet, würde dies genauso geschehen wie zuvor?

Diese Frage hat Denker wie den legendären Evolutionswissenschaftler Stephen Jay Gould lange verwirrt, der vorschlug, die Evolution sei "völlig unvorhersehbar und ziemlich unwiederholbar". Eine neue Studie über karibische Eidechsen, die heute (18. Juli) in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, legt jedoch nahe, dass die Evolution zumindest unter bestimmten Umständen vorhersehbarer ist als bisher angenommen.

Wie Sie sich vorstellen können, ist es schwierig zu testen, was passieren würde, wenn Sie das "Band des Lebens" zurückspulen und wiedergeben könnten, sagte Luke Mahler, Studienautor und Forscher an der University of California in Davis. Anstelle von Zeitreisen wandten sich Mahler und seine Co-Autoren den karibischen Inseln zu. Die gesamte Vielfalt der Eidechsen auf vier Hauptinseln - Kuba, Jamaika, Hispaniola (Heimat von Haiti und der Dominikanischen Republik) und Puerto Rico - entstand aus einer einzigen Art, als Individuen im Laufe von Millionen von Menschen auf Baumstämmen und anderen Trümmern zu diesen Stellen geflößt wurden Jahre, sagte Mahler LiveScience. Mit anderen Worten, es ist das perfekte natürliche Labor, um zu sehen, was hätte passieren können, wenn sich die Evolution vier Mal wiederholt hätte.

Eine Eidechse eines Zweigspezialisten (Anolis sheplani) aus Polo, Dominikanische Republik. (Bildnachweis: Miguel Landestoy / Science)

Es stellt sich heraus, dass jede Insel eine überraschend ähnliche Mischung aus einer Art von Eidechsen hat, die Anole-Eidechsen genannt werden. Diese Mischung gruppierte sich in Gruppen mit vergleichbaren Merkmalen. Auf jeder Insel gibt es zum Beispiel Stammkronenspezialisten, Anolen, die dort hängen, wo der Baumstamm auf sein oberes Laub (die Krone) trifft - ein idealer Ort, um nach Insekten zu suchen, sagte Mahler.

Zweigspezialisten

Auf jeder Insel gibt es auch "Zweigspezialisten", "kleine, kryptische Kerle, grau oder flechtenfarben, mit winzigen Greifgliedern, die auf Zweigen fast unentdeckt kriechen", sagte Mahler. Interessanterweise wurden diese erst in den 1960er Jahren entdeckt, obwohl die Karibik biologisch gesehen sehr gut erforscht war. (Der Schlüssel, um sie zu finden, besteht darin, nachts eine Taschenlampe auf Zweige zu richten; ihre Körper geben einen leichten Schimmer im Licht ab, sagte Mahler.)

Die Studie ist ein Lehrbuchfall der konvergenten Evolution, einem gemeinsamen evolutionären Phänomen, bei dem verschiedene Arten ähnliche Anpassungen entwickeln, die es ihnen ermöglichen, eine Nische oder Lebensweise zu füllen, die zuvor in einem bestimmten Bereich nicht genutzt wurde.

Als die erste Anole-Eidechse auf jeder Insel landete, gab es keine anderen Anolen, und sie standen vor einem "Paradies der Möglichkeiten", sagte Mahler. Aber es stellte sich heraus, dass sie die Nischen auf jeder Insel ziemlich ähnlich herausgearbeitet haben.

Was bedeutet es?

Was bedeutet dies für die Entwicklung anderer Organismen anderswo? Dies bedeutet, dass die Evolution etwas vorhersehbar sein kann und bestimmten Merkmalen einer "adaptiven Landschaft" entspricht - den Merkmalen, die es einer Spezies ermöglichen, an einem bestimmten Ort zu überleben und zu gedeihen. Aber anderswo anzuwenden ist schwierig, sagte Mahler.

"Ökologische Faktoren prägen die Makroevolution wirklich über lange Zeiträume", sagte Mahler. "Aber in Fällen, in denen es keine einfachen (geografischen) Einheiten wie Inseln gibt, gibt es möglicherweise zu viele komplizierende Faktoren", um herauszufinden, wie "wiederholbar oder vorhersehbar" die Entwicklung sein könnte, fügte er hinzu.

Während Gould wahrscheinlich anerkannt hätte, dass konvergente Evolution die Diversifizierung von Arten auf Inseln in ähnlicher Weise beeinflussen kann, würde er wahrscheinlich "bezweifeln, dass sich die Strahlung als Ganzes nach einem hypothetischen Massensterben auf die gleiche Weise wiederholen würde", sagte Peter Grant, a Forscher der Princeton University, der nicht an der Studie beteiligt war. "Ich bin sicher, dass es für die Tierentwicklung anderswo relevant ist, aber es ist nicht einfach, dies in einem Ausmaß wie den karibischen Anolen so überzeugend zu demonstrieren."

Diese Abbildung zeigt Paare von Anole-Eidechsen-Arten von verschiedenen Inseln, die unabhängig voneinander passende Merkmale entwickelt haben. Von links nach rechts zeigt die obere Reihe die Riesenbaumkronenspezialisten Anolis cuvieri (Puerto Rico) und A. garmani (Jamaika); Die zweite Reihe zeigt die Zweigspezialisten A. garridoi (Kuba) und A. occultus (Puerto Rico). Die dritte Reihe zeigt die Stamm- und Bodenspezialisten A. cybotes (Hispaniola) und A. lineatopus (Jamaika). Die vierte Reihe zeigt die Grasspezialisten A. alumina (Hispaniola) und A. alutaceus (Kuba). (Bildnachweis: D. L. Mahler, M. Landestoy, B. Falk und J. Losos / Science)

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