Karibische Eidechsen Schlagen Evolution Vorhersehbarer Als Gedacht

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Im allgemeinen wird evolution als ein unvorhersehbarer, nicht wiederholbarer prozess betrachtet. Eine neue studie über karibische eidechsen legt jedoch nahe, dass die entwicklung vorhersehbarer ist als bisher angenommen.

Wenn Sie die Zeit zurückspulen und beobachten könnten, wie die Entwicklung von neuem stattfindet, würde dies genauso geschehen wie zuvor?

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

Wie Sie sich vielleicht vorstellen können, ist es schwierig zu testen, was passieren würde, wenn Sie das "Band des Lebens" zurückspulen und erneut abspielen könnten, sagte Luke Mahler, Studienautor und Forscher an der University of California, Davis. Anstelle von Zeitreisen wandten sich Mahler und seine Mitautoren den karibischen Inseln zu. Die gesamte Eidechsenvielfalt auf vier großen Inseln - 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 zu diesen Stellen auf Baumstämmen und anderen Trümmern fuhren Jahre, erzählte Mahler WordsSideKick.com. Mit anderen Worten, es ist das perfekte natürliche Labor, um zu sehen, was passiert wäre, wenn sich die Evolution viermal wiederholt hätte.

Eidechse eines Zweigspezialisten (Anolis sheplani) aus Polo, Dominikanische Republik.

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 als Eichenechsen bezeichnet wird. Diese Mischung gruppierte sich in Gruppen mit vergleichbaren Eigenschaften. Auf jeder Insel gibt es beispielsweise Spezialisten für Stammkronen, Anoles, die dort hängen, wo der Baumstamm auf das obere Laub (die Krone) trifft - ein idealer Schauplatz für Insekten, sagte Mahler. [Album: Bizarre Frösche, Eidechsen und Salamander]

Zweigspezialisten

Auf jeder Insel gibt es auch "Zweigspezialisten", kleine "kleine, kryptische Kerle, grau oder flechtenfarben, mit winzigen Greifgliedern, die an Zweigen fast unentdeckt kriechen", sagte Mahler. Interessanterweise wurden diese erst in den 1960er Jahren entdeckt, obwohl die Karibik aus biologischer Sicht sehr gut erforscht wurde. (Der Schlüssel, um sie zu finden, besteht darin, nachts eine Taschenlampe auf Zweige zu strahlen; ihre Körper leuchten im Licht leicht auf, sagte Mahler.)

Die Studie ist ein Lehrbuch der konvergenten Evolution, ein weit verbreitetes evolutionäres Phänomen, bei dem verschiedene Arten ähnliche Anpassungen entwickeln, die es ihnen ermöglichen, eine Nische oder Lebensweise zu füllen, die zuvor in einem bestimmten Gebiet nicht genutzt wurde.

Als die erste Anoleidechse auf jeder Insel landete, gab es keine anderen Anolen und sie standen vor einem "Paradies der Möglichkeiten", sagte Mahler. Es stellte sich jedoch heraus, dass sie die Nischen auf jeder Insel auf ähnliche Weise ausgeschnitten hatten.

Was heißt das?

Was bedeutet das also für die Evolution anderer Organismen anderswo? Das bedeutet, dass die Evolution einigermaßen vorhersehbar sein kann, indem sie mit bestimmten Merkmalen einer "anpassungsfähigen Landschaft" übereinstimmt - den Merkmalen, durch die eine Spezies an einem bestimmten Ort überleben und gedeihen kann. Die Anwendung an anderer Stelle sei jedoch schwierig, sagte Mahler.

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

Während Gould wahrscheinlich eingeräumt hätte, dass die konvergente Evolution die Artenvielfalt auf Inseln in ähnlicher Weise beeinflussen kann, würde er wahrscheinlich bezweifeln, dass "die Bestrahlung insgesamt nach einem hypothetischen Massensterben auf dieselbe Weise wiederholt wird", sagte Peter Grant Forscher der Princeton University, der nicht an der Studie beteiligt war. "Ich bin sicher, dass es an anderer Stelle für die Tierentwicklung relevant ist, aber es ist nicht einfach, dies so überzeugend zu demonstrieren, wie es die karibischen Anoles sind."

Diese Abbildung zeigt Paare von Anoleidechsenarten aus verschiedenen Inseln, die unabhängig voneinander übereinstimmende Merkmale aufweisen. In der obersten Reihe von links nach rechts sind Anolis cuvieri (Puerto Rico) und A. garmani (Jamaika) die Spezialisten für riesige Baumkronen. zweite Reihe zeigt die Zweigspezialisten A. garridoi (Kuba) und A. occultus (Puerto Rico); Die dritte Reihe zeigt Rumpf- und Bodenspezialisten A. cybotes (Hispaniola) und A. lineatopus (Jamaika); Die vierte Reihe zeigt die Grasspezialisten A. alumina (Hispaniola) und A. alutaceus (Kuba).

Diese Abbildung zeigt Paare von Anoleidechsenarten aus verschiedenen Inseln, die unabhängig voneinander übereinstimmende Merkmale aufweisen. In der obersten Reihe von links nach rechts sind Anolis cuvieri (Puerto Rico) und A. garmani (Jamaika) die Spezialisten für riesige Baumkronen. zweite Reihe zeigt die Zweigspezialisten A. garridoi (Kuba) und A. occultus (Puerto Rico); Die dritte Reihe zeigt Rumpf- 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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