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過去数ヶ月間、ミシガン州からカリフォルニア州までの生物学者は、昼夜を問わずコンピュータシミュレーションを実行してきました。そして、この分野の歴史の中で最も進化の進んだ魚の系統樹を編集しようとしました。さて、後に約3万種の魚が出ました。 自然 そして彼らは10年前の進化論的仮定を疑問視している。
生物学者は、種がどのように形成されるかということに関して、地理的なパターンに長い間気付いていました。暖かく、熱帯の場所は寒い、不毛のものよりはるかに多くの種類の種を持つ傾向があります。 「極から熱帯への種の多様性の違いは、生物学における「大きなパターン」の1つです」と、主任研究著者およびミシガン大学の動物学者ダニエルラボスキー博士は説明しています。への電子メールで 逆です。 「非科学者でさえ、熱帯地方がその優れた生物多様性で有名であることを知っています。」
しかし、水曜日に発表されたラボスキーの新しい論文は、その古い理論に新しい見方をしています。巨大な魚の家系図は、それが実際には 最も寒い 熱帯の場所ではなく地球上の場所は、新種の温床です。
赤い女王は暑いときには速く走る
熱帯地方の生物多様性を説明しようとする試みは、部分的には「緯度多様性勾配」の概念に基づいています。基本的に、これは赤道をまたいで真ん中に種分化のホットスポットがあることを意味します。しかし、これは熱帯が住むのに最適な場所だからではありません。
以前の研究では、寄生虫、捕食者、その他の生存への脅威との相互作用が熱帯地方でより強く、自然淘汰がこれらの脅威すべてに先んじるために2倍の速さで働いていることを示唆している。これは、順番に、私たち全員が知っていて愛する熱帯魚種の多様性をもたらしたものです。概念的な類似性を常に好んでいる生物学者は、プロセスをルイスキャロルのシーンと比較することを好む 見るガラスを通して アリスが赤の女王との戦いに挑戦しているとき：
「遅い国だよ」と女王は言った。 「今、ここで、同じ場所に留まるには、実行できるすべての作業が必要です。他の場所に行きたい場合は、少なくともその2倍の速さで走らなければなりません。」
このやや偏心した類推から、進化生物学における従来の知恵が生まれます。赤い女王は、暑いときは速く走ります。これは、今までのところ、ラボスキーの研究がこれらすべてに反論しているためです。
種分化の新しいモデル
進化の木を構築して分析した結果、ラボスキーと彼のチームは、過去100万年の間に、極海に住む魚は実際には熱帯の水の2倍の速さで新種を形成したと結論づけました。
何世紀にもわたる進化論と矛盾する説得力のある証拠を、このチームはどうやって見つけたのでしょうか。彼らは、およそ5,000種の魚から得られた利用可能なDNAデータを分析することから始め、そして他の配置方法を使って残りの魚が家系図のどこに収まるべきかを推定しました。その「家系図」でBAMMと呼ばれる統計解析プログラムを実行して、それらのDNAの違いを比較することによって、種が互いにどれだけ速く分岐したかを計算しました。一つの種から二つの別々の種へ。
「この木は、これまでの魚に関する研究よりはるかに大きいです」とラボスキーは言います。 「これにより、以前の研究よりもはるかに高い精度で種が形成される割合を推定することができました。」しかし彼の画期的な発見にはキャッチがあります。それについてはまだ良い説明はありません。
ラボスキー氏と彼のチームは、なぜスペシエーションの割合が極で速いのか、まだよくわからない。彼は、氷河期や永久的な氷被のような厳しい極地条件が一連の大量絶滅を引き起こし、新種の形成への扉を開いたという考えに煮詰まるかもしれないと示唆している。彼はこれを「リバウンド効果」と呼んでいます。
「おそらく、絶滅は急速に高緯度で種を一掃していますが、絶滅の危機に瀕した後も、それらの生態学的ニッチを埋めるために新しい種が形成されつつあります」と彼は説明します。
重要なのは、極の種が低緯度の種よりも早く発散したとしても、熱帯地域は依然として種の多様性がより多かったことです。 全体。 ラボスキーはこれを「種の豊かさ」と呼んでいますが、これまでは、種が熱帯ではより速く発散する傾向があるという仮定によって常に説明されてきました。さて、ラボスキーの調査結果はこれに穴をあけていますが、強力な代替説明はありません。
今のところ、赤い女王はどんな気温でも速く走ることができるようです。実際、彼女は外が寒いときはもっと速く走るかもしれません。