Время для популярной викторины. Какое млекопитающее развивается более быстро: ringtail, подобное еноту животное, обыкновенное в юго-западных США или тесно связанный cacomistle, живущий в тропических лесах в южной Мексике и Центральной Америке? Ответ является cacomistle, согласно удивительному новому исследованию, указывающему, что более низкие возвышения и более низкие широты, кажется, ускоряют микроэволюцию у млекопитающих.
В течение многих лет много ученых полагали бы что быть вопросом об уловке. Предыдущие исследования показали, что растения, живущие в низких широтах и возвышениях, действительно развивались более быстро, скорее всего потому что более теплые температуры повысили свою интенсивность обмена веществ, в свою очередь увеличившую их частоту появления мутаций.
Но большинство исследователей полагало, что млекопитающие не ответят таким же образом, потому что теплокровные существа поддерживают довольно постоянную температуру тела независимо от того наружная температура, таким образом, любая связь между климатом и метаболизмом была бы спорна.Но образец биоразнообразия млекопитающего – обширный в низких возвышениях и ближе экваторе, редком в высоких местах и ближе полюсах – предложил связь с Леном Джиллменом, эволюционным экологом в Оклендском Технологическом университете в Новой Зеландии. «Я думал, ‘Там получен, чтобы быть универсальным объяснением’».Таким образом, Джиллмен и его коллеги провели следующий год с половиной анализ 130 тесно связанных пар разновидностей, таких как ringtail и cacomistle, в котором одна разновидность живет в более низкой широте или возвышении, чем его родственные разновидности.
Используя GenBank, общественную базу данных последовательностей ДНК, бригада сравнила последовательность цитохрома b ген – наиболее последовательно доступный генетический маркер у млекопитающих – в каждой разновидности и в общем предке они оба разделенные. Чем больше мутаций в гене, тем быстрее, что разновидность развилась, так как это разделилось от общего предка.Джиллмен и коллеги сообщают сегодня в Продолжениях Королевского общества B, что разновидности, живущие в более низких возвышениях и более низких широтах, кажется, развились в среднем приблизительно в 1.5 раза более быстро, чем их родственные разновидности.
У бригады есть два возможных объяснения этого образца. Во-первых, животные в более холодных климатах менее активны, часто покоясь или зимуя для сохранения энергии. Некоторые исследования предлагают связь между деятельностью и среднегодовой интенсивностью обмена веществ, которая могла означать меньше мутаций в вялых разновидностях.
Второе объяснение происходит из Красной Гипотезы Королевы, устанавливающей эволюционную гонку вооружений между хищниками и добычей. Джиллмен говорит, что, если растения в более теплых климатах развиваются более быстро, млекопитающие, живущие там, должны будут также ускорить свое развитие для хождения в ногу с быстро адаптирующейся обороноспособностью их еды.Джейсон Уир, эволюционный эколог в Чикагском университете в Иллинойсе, прошлая работа которого не нашла связи между широтой и скоростью эволюции у птиц, говорит, что исследование Джиллмена интересно, но пропускает важный фактор: время поколения.
Поскольку польза тропиков, размножающаяся почти весь год, животные, живущие там, производит последующие поколения более быстро. Млекопитающие в более холодных областях, напротив, размножаются менее часто. «Большое время поколения, как часто полагают, приводит к более медленным частотам появления мутаций», объясняет Уир.
Марсель Кардилло, эволюционный эколог в австралийском Национальном университете в Канберре, предыдущая работа которой также пришла к различным заключениям, чем Джиллмен, разделяет беспокойство Уира во время поколения. Но он говорит, что методы Джиллмена являются звуковыми, и результатами является «потенциально другая важная часть в проблеме, того, почему существует больше разновидностей в тропиках».