ชาร์ลส์ดาร์วินมีชื่อเสียงในเรื่อง "รูปแบบที่ไม่มีที่สิ้นสุดที่สวยงามและยอดเยี่ยมที่สุด" ที่ผลิตโดยวิวัฒนาการและแน่นอนโลกวันนี้มีประมาณ 1 ล้านล้านสายพันธุ์- แต่ใช้เวลานานแค่ไหนในการพัฒนาสายพันธุ์?
คำตอบแตกต่างกันอย่างกว้างขวางในรูปแบบของชีวิต "ขึ้นอยู่กับแท็กซ่า[ประเภทของสิ่งมีชีวิต] และสภาพแวดล้อม "โทมัสสมิ ธ ศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิสบอกกับวิทยาศาสตร์การแสดงสด มันมีตั้งแต่ช่วงเวลาที่มนุษย์สังเกตได้ไปจนถึงหลายสิบล้านปี
เป็นสิ่งสำคัญเพราะวิวัฒนาการเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงที่สืบทอดมาความเร็วของสิ่งมีชีวิตในการสืบพันธุ์หรือเวลาในการสร้าง จำกัด อัตราที่สายพันธุ์ใหม่สามารถเกิดขึ้นได้ - เรียกว่าอัตราการเก็งกำไร - ตามข้อมูลของมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียซานตาบาร์บาร่า(UCSB) ตัวอย่างเช่นเพราะแบคทีเรียทำซ้ำอย่างรวดเร็ว "แยก [ing] ในสองทุกสองสามนาทีหรือชั่วโมง" พวกเขาสามารถพัฒนาเป็นพันธุ์ใหม่ในปีหรือแม้กระทั่งวันพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์กซิตี้
อย่างไรก็ตามมันอาจเป็นเรื่องยากที่จะพิจารณาว่าพันธุ์แบคทีเรียใดนับเป็นสายพันธุ์ใหม่ Smith กล่าว ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์กำหนดสายพันธุ์โดยไม่ว่าพวกเขาจะสามารถผสมกันได้หรือไม่แบคทีเรียจะไม่ทำซ้ำทางเพศ อย่างไรก็ตามการศึกษาปี 2008 ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciencesรายงานว่าเชื้อสายของอีโคไลแบคทีเรียที่สังเกตมานานหลายทศวรรษได้พัฒนาความสามารถในการใช้ซิเตรตเป็นแหล่งอาหารในสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจน เพราะการไร้ความสามารถทำได้คือ "ลักษณะการกำหนดของอีโคไลในฐานะที่เป็นสปีชีส์ "การเปลี่ยนแปลงอาจเป็นตัวแทนของสายพันธุ์ใหม่นักวิจัยกล่าวว่า - หนึ่งที่พัฒนาขึ้นภายในไม่กี่ปี
ที่เกี่ยวข้อง:สปีชีส์ส่วนใหญ่นานแค่ไหนก่อนที่จะสูญพันธุ์?
พืชในปรากฏการณ์ที่รู้จักกันในชื่อ polyploidy สามารถทำซ้ำจีโนมทั้งหมดของพวกเขาในเมล็ดทำให้เกิดสำเนาเพิ่มเติมของโครโมโซมทุกชนิดและสายพันธุ์ใหม่ในรุ่นเดียว การแยกการสืบพันธุ์ที่เกิดขึ้น "สร้างสายพันธุ์ใหม่โดยอัตโนมัติ" สมิ ธ กล่าว
และเนื่องจากพืชหลายชนิดทำซ้ำด้วยตัวเองสิ่งมีชีวิตโพลีพลอยด์ใหม่สามารถสร้างสายพันธุ์ใหม่ได้มากขึ้น “ พืชมักจะผสมเองดังนั้นจึงสามารถเริ่มต้นประชากรทั้งหมดได้” UCSB กล่าว
แม้แต่ในอาณาจักรสัตว์การเก็งกำไรก็สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาที่มนุษย์สังเกตได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหมู่แมลงที่สร้างขึ้นอย่างรวดเร็ว แอปเปิ้ลแม็กกอตบิน (Pomonella pomonella ragoletisยกตัวอย่างเช่นการเลี้ยงในประวัติศาสตร์ของพืชฮอว์ ธ อร์น แต่บางคนย้ายไปที่แอปเปิ้ลในบ้านหลังจากสิ่งเหล่านี้มาถึงในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกาในช่วงกลางปี 1800 ตั้งแต่นั้นมาทั้งสองกลุ่มได้แยกตัวออกจากกันอย่างต่อเนื่องตามการศึกษาในปี 2549 ในวารสารพงศาวดารของสมาคมกีฏวิทยาแห่งอเมริกาและตอนนี้ได้รับการพิจารณาว่า "การแข่งขันโฮสต์" - ขั้นตอนแรกในประเภทของการเก็งกำไรโดยไม่มีอุปสรรคทางกายภาพ
โดยทั่วไปแล้วการเก็งกำไรจะเคลื่อนไหวช้ากว่าในสัตว์มีกระดูกสันหลัง แต่ยังสามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว การศึกษาปี 2560 ในวารสารศาสตร์รายงานว่าชาวกาลาปากอสฟินช์อพยพไปยังเกาะแห่งใหม่และเติบโตด้วยนกพื้นเมืองทำให้เกิดเชื้อสายที่แยกได้ใหม่ภายในสามชั่วอายุคน เชื้อสายนั้นอาจเป็นตัวแทนของการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วของการเก็งกำไรผ่านการผสมพันธุ์ของสปีชีส์มากกว่าการสะสมที่ช้าลงของการปรับตัวการศึกษาผู้เขียนร่วม Leif Andersson นักพันธุศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย Uppsala ในสวีเดนกล่าวกับ Live Science
“ นี่เป็นสถานการณ์ที่เป็นไปได้ว่าสปีชีส์ใหม่สามารถเกิดขึ้นได้อย่างไร” Andersson กล่าว "แต่แล้วมันมีความเสถียรเพียงใดในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่านั้นไม่แน่นอนมากขึ้น"
ขีด จำกัด ความเร็ว
บันทึกความเร็วสำหรับการเก็งกำไรเต็มรูปแบบในสัตว์มีกระดูกสันหลังน่าจะเป็นของปลาปลาหมอสีในทะเลสาบวิกตอเรียของแอฟริกาสมิ ธ กล่าว ปลาเหล่านี้ระเบิดออกเป็น 300 สปีชีส์ "จากผู้ก่อตั้งคนเดียวน้อยกว่า 12,000 ปีก่อน" เขากล่าว งานวิจัยบางอย่างเช่นการศึกษา 2000 ในวารสารการดำเนินการของ Royal Society Bได้ตั้งคำถามว่าไทม์ไลน์ แต่การเก็งกำไรของปลาหมอสี "นั้นไม่ธรรมดา" สมิ ธ กล่าว
เพื่อค้นหาขีด จำกัด สูงสุดสำหรับเวลา speciation ให้มองไปที่การเก็งกำไรที่เกิดขึ้นเนื่องจากอุปสรรคทางกายภาพสมิ ธ กล่าว ยกตัวอย่างเช่น BOAS ซึ่งส่วนใหญ่พบในอเมริกาและ Pythons ซึ่งมีถิ่นกำเนิดในแอฟริกาและเอเชียแตกต่างหลังจากอเมริกาใต้แยกออกจากแอฟริกา สิ่งนี้น่าจะแสดงถึงหลายสิบล้านถึง 100 ล้านปีจากการแยกทวีปจนถึงการเก็งกำไรเต็มรูปแบบสมิ ธ กล่าว (บรรพบุรุษสามัญคนสุดท้ายของงูเหล่านี้เลื่อนไปประมาณ 70 ล้านปีก่อนในช่วงอายุไดโนเสาร์, ตามมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียในขณะที่แอฟริกาและอเมริกาใต้แยกกันโดยประมาณ140 ล้านปีก่อน-
การตั้งชื่อเวลาการเก็งกำไรโดยเฉลี่ยหรือที่พบบ่อยที่สุดคือความท้าทาย Andersson กล่าว แต่นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินบรรพบุรุษล่าสุดได้โดยให้ความคิดคร่าวๆ “ ในนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสิ่งที่เราเห็นคือโดยปกติ…การแยกระหว่างสายพันธุ์ที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีนั้นเหมือนอายุหนึ่งล้านปี” เขากล่าว
การศึกษาปี 2558 ในวารสารชีววิทยาโมเลกุลและวิวัฒนาการให้การประเมินอีกครั้ง นักวิจัยพบว่าการเก็งกำไรโดยทั่วไปต้องมีการสะสมของการกลายพันธุ์มากกว่า 2 ล้านปี สิ่งนี้ถือเป็นจริงข้ามสัตว์มีกระดูกสันหลังสัตว์ขาปล้อง (กลุ่มที่มีแมลง, arachnids และกุ้ง) และพืช
อย่างไรก็ตามแบบจำลองดังกล่าวต้องการสมมติฐานมากมายนักวิจัยคนอื่น ๆ เตือนในกนิตยสารเท่าไหร่เรื่องราวเกี่ยวกับการวิจัย นักวิทยาศาสตร์มีฐานรากที่แข็งแกร่งมากขึ้นเกี่ยวกับปัจจัยที่การเก็งกำไรช้าหรือความเร็วโดยทั่วไป - คือความดันสิ่งแวดล้อมและการแยกการสืบพันธุ์ Smith กล่าว “ ในทุกสปีชีส์…ยิ่งความกดดันในการเลือกและการไหลของยีนน้อยลงยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่คุณจะได้รับการเก็งกำไรมากขึ้น” เขากล่าว
เผยแพร่ครั้งแรกใน Live Science
