Видообразуване : От лигри и мъже

Ти и аз имаме нещо общо. Повече, отколкото с моите кучета Лемън и Аби например. Като за начало, ти и аз сме вероятно от един и същи вид, а не кучета като Лемън и Аби. Те са различен вид. Това видео ще бъде за видовете, но накрая ще говорим и за кучета. Така че остани, защото кучетата идват. Но преди да стигнем до кучетата, нека поговорим за хората. Нашият вид Homo Sapiens е единственият останал член на рода Homo. Нашите приятели Homo Erectus, Homo Habalis и Homo Neanderthalensis са се гътнали доста отдавна. В наши дни всички ние Homo Sapiens сме доста по-различни дори от най-близките ни роднини в животинското царство – шимпанзетата и бонобо. Хората са вид – специфичен тип организми, който се различава от всички други типове организми. И какво ни прави хора? Докато ние сме определен тип животни, примати, маймуните, шимпанзетата, горилите и лемурите също са примати. Освен ако не си Саша Барън Коен или нещо такова, повечето от нас нямат значително количество косми по тялото си. Ние сме двуноги, стоим на двата си крака и имаме огромни мозъци, които ни позволяват да правим всякакви неща като да говорим добре или да решаваме сложни задачи и да пишем лоша поезия през пубертета. И да изчислим колко малко бакшиш можем да оставим на посредствен сервитьор в ресторант, без да изглеждаме смотани. Това е нещо, което жирафите рядко трябва да решават. Но да сме вид не значи просто да имаме общи неща. Описваме един вид като група от организми, които могат да се кръстосват и раждат фертилно поколение. Изглежда доста просто, нали? Два от един и същи вид, които могат да се размно... Хей! Внимавай! Последната част е важна. Двата организма трябва да могат да дадат плодовито поколение. Изглежда, че е достатъчно за организмите от същия вид да могат да правят бебета, но тези бебета също трябва да могат да правят бебета. Оказва се, че две животни от различни видове могат понякога технически да имат бебе. Например благородният лигър, любимото животно на Наполеон Динамита. А това го знам, защото имах най-добрия костюм на Наполеон Динамита в САЩ за Хелоуин през 2005 г. Но не споменах лигърите просто така, за да се фукам. Лигърът е това, което се получава, когато на лъв и тигрица им се роди малко. Само дето не е съвсем малко, понеже лигърът като цяло е по-голям от двамата си родители. Но лигрите са стерилни. Което ни води до разбирането за това какво определя един вид. Лъвовете и тигрите са различни видове, защото заедно не раждат фертилни потомци. Наричаме животни като лигрите хибриди. Потомък, който се е получил от кръстосване на два отделни вида. И въпреки че хибридизацията между две животни е задънена улица, що се отнася до създаване на нов вид, знаем, че чрез еволюция или промяна на наследствените характеристики на вида в поколенията са се появявали нови видове в миналото. И продължават да се развиват постоянно. Трудно е да посочим всеки един начин, по който този процес на видообразуване може да се случи, но знаем поне два начина на еволюиране в друг вид. И двата изискват едно условие: репродуктивна изолация. Което значи две популации от един и същи вид да не могат повече да се чифтосват успешно помежду си. Забележи, че казах успешно. Един начин, по който популациите могат да бъдат изолирани една от друга, е те да се чифтосват, но потомството им да не е плодовито или жизнеспособно. Лигърът е добър пример за това. Такива са и мулетата – те са продукт на магаре и кобила. И за разлика от лъвовете и тигрите, магаретата и конете дори нямат един и същ брой хромозоми. Дори магарешката сперма да може да оплоди конската яйцеклетка, мулето няма да има генетичните инструкции, необходими за производството на собствени полови клетки. Този вид изолация се нарича следзиготна изолация. защото родителите могат да формират зигота заедно, но след това всичко приключва. Друг пример за следзиготна изолация включва чифтосване на видове, което винаги води до помятане или липса на развитие на ембриона, или до големи зародиши, които убиват майката при раждането. Друг тип изолация е предзиготна. Това значи, че изолацията се случва между групи от един и същи вид преди яйцеклетката дори да си е помислила да бъде оплодена. Това са поведенчески промени във вида, например, когато птици от един и същи вид започнат да пеят две различни песни, за да привлекат партньори. Или когато група от вида, която върши всичко през деня, постепенно стане нощна. По този начин две групи спират да са заедно по едно и също време. Предзиготната изолация може също да е географска. Това значи просто, че популациите са разделени от големи разстояния или физически бариери, така че не могат повече да са заедно и да се чифтосват. Когато един вид се отдели в два различни вида заради географска изолация, това се нарича алопатрично видообразуване. Алопатрично идва от гръцките думи за различни страни. Двете популации от вида еволюират различно, защото условията са различни на всеки бряг на реката тук. Например от едната страна може да е студено, затова на животните от тази страна им порастват по-дебели кожуси, защото на тези момчета им е по-добре тук. Те вероятно също трупат по-дебели слоеве мазнина и променят поведението си, и придобиват доста други случайни промени. Междувременно на топлия бряг на реката тези животни също трупат промени и губят малко козина, добавят си повече потни жлези. При достатъчно време и пълна липса на генетичен обмен между двете популации, животните с гъста козина накрая ще могат да се размножават само с животни с гъста козина, а потящите се животни с потящи. Това предаване на определени черти, базирано на това колко адаптирани са животните, се нарича естествен отбор. И мъж с името Чарлз Дарвин или Чък Дарвин, или Чъки Д за приятелите си, ни разяснява какво се случва с естествения отбор и как той може да доведе до алопатрично видообразуване. Спри ме, ако си чувал това преди, но Дарвин посещава островите Галапагос през 1830-те. Дарвин е бил вманиачен на тема членестоноги, но това не му пречи да забележи чинките, които грешно определя като кардиналови птици на всеки остров, но те приличали много на чинките от други острови и били много близки до тези на континента Южна Америка. Но те очевидно били отделен вид. Дарвин е вярвал, че процесът, който довел до отделянето на тези чинки в отделен вид, е невероятно бавен. Толкова бавен, че не можем реално да станем свидетели на процеса. Трябвало е да вярваме само по думи. Дълго време след тези наблюдения на Дарвин, алопатричното видообразуване е било главно обяснение за това как видовете се отделят. Днес знаем, че това не е цялата истина. Имаме много иновативни ДНК тестове и други специални джаджи, които ни казват, че от един вид са произлезли два, без да са отделени географски. Вместо това са били репродуктивно изолирани по някакъв друг начин. Това се нарича симпатрично видообразуване – в една и съща държава. Също означава, че е време за пътуване в стола. Тук имаме една биологическа любовна история за всички романтици. Питър и Розмари Грант, двама британски еволюционни биолози. Те всъщност са съпрузи. И прекарват от началото на 1970-те по шест месеца всяка година заедно на отдалечен остров в Галапагос, изучавайки чинките на Дарвин и опитвайки се да хванат момента им на еволюиране. Те са същите животни, които Дарвин е изучавал и същите, за които е казал, че еволюират невъобразимо бавно. Островът в Галапагос, на който семейство Грант се подвизавали, се нарича Дафне майор. Когато започнали проучването си през 1973 г., той бил населен от два различни вида чинки. Средна земна чинка и кактусова чинка. Но през 1981 г. на Дафне майор пристига друг вид чинка от близък остров. Тя е хибрид между земната чинка и кактусовата и е била много по-голяма и от двете местни. Човката ѝ била по-широка, а песента ѝ е била смесица от изпълненията на земните чинки от родния ѝ остров и една песен от Дафне майор. Новодошлата мъжка чинка започнала да чурулика на местните женски земни чинки и накрая спечелила една. Семейство Грант проследили потомството на тези две птици през следващите 28 години. След четири поколения островът Дафне майор преживял сериозна суша, която убила много от чинките. Имало само два оцелели наследника на онази имигрирала чинка. На практика те били нещо като братовчеди помежду си. И те се чифтосали. И това изглежда позволило на видообразуването да се случи. Потомците на тези два оцелели индивида пеели много отличаваща се песен, която те били научили от родителите си. И тя била различна от песните на другите чинки на Дафне майор. Постепенно популацията от чинки на острова се възстановила и хибридните чинки, пра-пра-пра-пра-пилетата на онази една птица, започнали да се чифтосват изключително помежду си. През декември 2009 сем. Грант докладвали, че след сушата родословието на онази една имигрантска чинка било драстично изолирано от другите местни чинки на острова. Това е супер романтично и чудесен пример за супер бързо симпатрично видообразуване в действие. Добре, обещах ти кученца. И ще получиш кученца. Сигурно забелязваш, че едно корги изглежда много различно от грейхаунд. Те са развъдени различни. Коргитата са отгледани, за да пазят стада и ферми, докато хрътките – да тичат най-вече. При развъждането на кучета го няма естествения отбор. Всъщност го наричаме изкуствен отбор, и то пак е вид отбор. Вероятно ти е било чудно какво ще стане, ако корги и грейхаунд си имат кученца заедно, защото те могат да имат поколение, въпреки, че би било супер шантаво. Какво има Лемън? И двете сте момичета. Е, добре, мисълта ми е, че са един и същи вид. Което значи, че тези кучета – дори още по-различни кучета като ирландски вълкодав и чихуахуа, могат да имат фертилно потомство заедно. Какво, как? Как биха... Как? Множество породи кучета са достатъчно близки, така че следзиготната изолация да не е проблем. Но при естествени условия двойка от чихуахуа и вълкодав ще е извънредно рядка заради трудностите в процеса или предзиготни пречки. Мисли за това така: ако сложиш няколко чихуахуа и вълкодави на остров някъде, те вероятно няма да се чифтосват помежду си. А ако се случи, раждането, поне за чихуахуа майките, ще е...о, ужас... но това означава, че генетичният обмен между двете групи ще спре и те ще останат репродуктивно изолирани. С времето те ще се променят достатъчно, че да не могат повече да се размножават помежду си и ще станат различни видове.