Доказана одна из эволюционных теорий Чарльза Дарвина

С того самого момента, как в 1859 году Чарльз Дарвин опубликовал “Происхождение видов путем естественного отбора”, прошел 161 год. И хотя его основополагающая работа заложила фундамент эволюционной биологии, один из главных тезисов Дарвина так и не был доказан. Это, разумеется, использовалось противниками теории эволюции как аргумент в пользу того, что Дарвин не прав. Однако сегодня, спустя почти 140 лет после смерти ученого, Лаура Ван Гольштейн, аспирантка из Кембриджского университета, нашла убедительные доказательства важнейшего тезиса Дарвина, согласно которому вид, принадлежащий к более крупному роду, должен включать в себя больше подвидов.

С результатами исследования можно ознакомиться на страницах научного журнала Proceedings of Royal Sciences.


Происхождение видов путем естественного отбора – научно доказанный факт

Род, вид и подвид – в чем разница?

Чтобы по мере чтения статьи не запутаться кто есть кто, следует освежить в памяти значения таких терминов, как род, вид и подвид:

Род – это группа животных со сходными признаками, которая может включать в себя несколько видов. Например, большинство медведей относятся к роду Ursus;
Вид – это группа похожих животных, которые могут скрещиваться и обмениваться генами друг с другом. Бурый медведь – это вид рода Ursus;
Подвиды – это группа внутри вида, которая фенотипически выглядит отличной от остальных видов и размножается не пересекаясь с ними. Медведь гризли – это подвид бурого медведя.

Фенотип – совокупность всех свойств и признаков организма.

Как пишет CNN, Ван Гольштейн считает, что полученные результаты имеют большое значение для эволюционной биологии. Дарвин предсказал, что виды более крупного рода должны также включать в себя большее количество подвидов. Однако причины, по которым так происходит, ученый не уточнил. Последователи Дарвина ученые-эволюционисты предположили, что подвид представляет собой ранний этап формирования вида. Но доказать это трудно. В конце концов, эволюционные процессы требуют много времени, а изменения происходят постепенно. Однако у Ван Гольштейн было то, чего не было у всех остальных: программного обеспечения для моделирования данных.

 


Так выглядело найденное ископаемое

Аспирантка хотела показать, что число подвидов в виде коррелирует с числом видов в роде. Доказав это, можно получить еще больше доказательств и предположить, что подвиды являются «сырьем» для появлениях новых видов. Так, согласно полученным в ходе исследования результатам, 550-миллионный червь – о находке которого мы рассказывали в нашем специальном материале – действительно был одним из первых животных, которые двигались и принимали решения.

Как доказали гипотезу Дарвина?

Чтобы показать, что род с большим количеством видов также имеет больше подвидов, Ван Гольштейн разработала модель, использующую информацию о различных видах. Затем она создала модели для выявления связи между видовым богатством (числом видов в роде) и подвидовым богатством, которое сильнее у млекопитающих, не живущих на суше, а именно у летучих мышей и китов. Еще одна модель вскоре обнаружила, что число подвидов в роде можно предсказать размером ареала – у наземных млекопитающих больший ареал обитания связан с большим числом подвидов в роде.

Ареал – часть земной поверхности или акватории, у которой встречается наибольшее количество видов или группы животных или растений.

Таким образом, Ван Гольштейн не только доказала одну из гипотез Дарвина, но и расширила его выводы: чем больше видов в роде, тем больше в нем подвидов, а отношения между видами и подвидами зависят от того, живут ли эти виды на суше. У живущих на суше видообразование зависит от окружающей среды. Но у видов, обитающих в воздухе или океане, видообразование в большей степени зависит от динамики популяции. Это значит, что в популяциях происходят постоянные изменения из-за необходимости приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды.

 


В будущем Ван Гольштейн планирует использовать то же самое моделирование, чтобы определить скорость формирования видов как находящихся под угрозой исчезновения, так и вызывающих наименьшее беспокойство. Полученные результаты, как полагает аспирантка, могут быть использованы для предсказания того, какие биологические факторы предрасполагают определенные виды к вымиранию. Думаем, Дарвин был бы очень доволен, живи он сегодня.

Источник ➝

Меловые отложения рассказали о тропиках в Антарктиде

Изображение дождевого леса в Антарктиде в период Мелового потепления (визуальная реконструкция по материалам палеоклиматических исследований)

Alfred-Wegener-Institut/J. McKay; это изображение доступно по лицензии CC-BY 4.0.

Члены полярной экспедиции PS104 стали первыми исследователями, которые смогли пробурить скважину в поперечном шельфе на западе ледника Пайн-Айленд и извлечь из нее отложения мелового периода. Керн отбирался с глубины 30 метров ниже уровня дна океана и оказался ценной находкой для седиментологического, палеоклиматологического и фитолитического анализа.

Полученные данные позволили с высокой точностью смоделировать условия окружающей среды и структуру экосистемы дождевых лесов, покрывавших Антарктиду 88 миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Поздний Мел был одним из самых теплых периодов за последние 140 миллионов лет. Это обусловлено высоким содержанием двуокиси углекислого газа в атмосфере, составляющим в то время около 1000 ppm (нынешний уровень находится в пределах 400 ppm). Ученые не могли утверждать наверняка, что представлял собой растительный покров Антарктиды в то время и возможно ли существование полярного льда в таких условиях. Извлечение древних отложений на этом материке чрезвычайно затруднено, и таких данных было накоплено очень мало. В 2017 году на дне залива Амундсена удалось развернуть дистанционно управляемую буровую установку MARUM-Me­Bo70 и добраться до глубины на 30,7 метров ниже морского дна, с которой был извлечен керн с меловыми отложениями.


 

Иоганн Клагес (Johann P. Klages) и его коллеги исследовали керн с помощью компьютерной томографии и ряда других методов, которые позволили установить минералогический состав отложений и их стратификацию, а также определить виды растений по их окаменелым корням и образцам пыльцы.

 

Местоположение и глубина керна, отобранного в заливе Амундсена

    

Ученые пришли к выводу, что экосистема западной части Антарктиды была очень развитой и представляла собой умеренный тропический хвойный лес, окруженный обширными речными системами. Была обнаружена пыльца хвойных деревьев семейства Podocarpaceae и Araucariaceae и большого количества папоротников, в том числе древовидных из рода Cyathea. Также были найдены фитолиты покрытосеменных растений из рода Beauprea. Пресные водоемы в этом дождевом лесу были заселены цианобактериальными матами, а низменности заполнялись временными торфяными болотами.

 


Климат был умеренным, но достаточно теплым, чтобы обеспечить существование тропических лесов в 900 километрах от Южного полюса. Среднегодовая температура составляла 13 градусов Цельсия, а средняя температура самого теплого летнего месяца достигала 18,5 градусов Цельсия. Ежегодно в этой местности выпадало около 1120 миллиметров осадков.

 


Столь мягкий климат на высокой широте, где в году более четырех месяцев продолжается полярная ночь, требует сочетания двух факторов — повышенной концентрации углекислого газа в атмосфере и густого растительного покрова. Плотная растительность приводит к снижению альбедо и высокому поглощению солнечной энергии. Это исключает существование морского и материкового ледяного покрова в Антарктиде и вокруг нее в позднем меловом периоде. Специалисты настаивают на том, что нельзя недооценивать вклад льда в текущее состояние климата, и важно корректно учитывать его влияние при моделировании. Существующий Антарктический ледяной щит связан с климатической системой по принципу положительной обратной связи: чем больше его размеры, тем сильнее он отражает солнечное излучение и охлаждает атмосферу. Это приводит к его дальнейшему росту. Таяние льдов Антарктики приведет к обратному эффекту: альбедо и отражение лучей снизятся, и на фоне этого продолжится таяние щита.

Палеоклиматические исследования показали, что нынешняя концентрация углекислого газа в атмосфере побила рекорд за последние 3 миллиона лет. Ранее был опубликована наша статья «Зеленая Антарктида», где рассказывается о коллекциях ископаемых растений и животных, обитавших на континенте в прошлом.

Картина дня

))}
Loading...
наверх