البحث: فهم جديد لتغيرات حجم الحيوان مع مرور الوقت: المنافسة، والضغوط البيئية، وقانون كوب
كشفت دراسة حديثة عن العوامل المؤثرة على التغيرات في حجم الحيوان مع مرور الوقت، وحددت ثلاثة أنماط تطورية تعتمد على المنافسة والضغوط البيئية، وقدمت فهمًا للتناقضات في السجل الأحفوري.
كشف بحث جديد عن الدوافع الرئيسية لتغير أحجام بعض الحيوانات مع مرور الوقت، مما يتحدى النظريات التطورية التقليدية بنتائجها حول التغيرات في حجم الأنواع.
تم حل اللغز وراء سبب تقلص خيول ألاسكا والغزلان المشفرة وسحالي الجزيرة بمرور الوقت في دراسة جديدة. ويشير البحث النظري الجديد إلى أن حجم الحيوانات مع مرور الوقت يعتمد على عاملين بيئيين رئيسيين: شدة المنافسة المباشرة على الموارد بين الأنواع، وخطر الانقراض من البيئة.
نتائج البحث والعوامل البيئية
باستخدام نماذج حاسوبية تحاكي التطور، نُشر البحث في المجلة بيولوجيا الاتصالاتيفسر لماذا تصبح بعض الأنواع أصغر حجمًا بشكل تدريجي، كما يتضح من السجل الأحفوري.
وقال الدكتور شوبونال روي، مصمم نماذج النظام البيئي من جامعة ريدينغ والذي قاد البحث: "مثلما نحاول التكيف مع الطقس الحار أو البارد اعتمادا على المكان الذي نعيش فيه، يظهر بحثنا أن حجم الحيوانات يمكن أن ينمو أو يتقلص". لفترات طويلة، اعتمادا على نمو المنزل أو الظروف البيئية."
"في الأماكن والأوقات التي يوجد فيها الكثير من التنافس بين الأنواع المختلفة على الغذاء والمأوى، غالبًا ما تصبح أحجام الحيوانات أصغر مع انتشار الأنواع وتكيفها مع توزيع الموارد والمنافسين. على سبيل المثال، تقلصت الخيول الصغيرة التي عاشت في ألاسكا خلال العصر الجليدي بسرعة بسبب التغيرات في المناخ والغطاء النباتي.
"في الأماكن التي تكون فيها المنافسة المباشرة أقل، تميل الأحجام إلى الزيادة، على الرغم من أن كونها كبيرة جدًا وقلة العدد يمكن أن تجعل الحيوانات أكثر عرضة للانقراض".
"إن التغيرات في العوامل البيئية تساعد في تفسير سبب إظهار السجل الأحفوري لمثل هذه الخلطات المربكة من أنماط تطور الحجم، حيث تصبح بعض السلالات أصغر بمرور الوقت والبعض الآخر يكبر."
قانون كوب
تحدى فريق البحث التناقضات التي فرضتها الأدلة الأحفورية على "قانون كوب". تشير قاعدة كوب إلى ميل مجموعات معينة من الحيوانات إلى تطوير أحجام أجسام أكبر على مدى آلاف وملايين السنين. تم تسمية القاعدة على اسم إدوارد كوب، عالم الحفريات في القرن التاسع عشر الذي لاحظ هذا النمط لأول مرة في السجل الأحفوري. على سبيل المثال، كان أسلاف الخيول حيوانات صغيرة بحجم الكلب الذي نما على مر الزمن التطوري، وتطور في النهاية إلى الحصان الحديث.
ومع ذلك، تظهر الأدلة الأحفورية لبعض الأنساب اتجاهات متناقضة بشكل لافت للنظر، مع زيادة الحجم في بعض المجموعات وانخفاض الحجم في مجموعات أخرى.
الضغط التطوري
باستخدام نماذج الكمبيوتر التي تحاكي التطور، حددت الدراسة ثلاثة أنماط مختلفة من التغيير في حجم الجسم التي تحدث في ظل ظروف مختلفة:
- زيادة تدريجية في الحجم مع مرور الوقت: يحدث هذا عندما يتم تحديد المنافسة بين الأنواع في المقام الأول من خلال حجم الجسم النسبي وليس من خلال الاختلافات المتخصصة. على سبيل المثال، زادت تدريجيًا بعض أنواع الحيوانات البحرية (مثل اللافقاريات). لملايين السنين.
- زيادة الحجم ثم الانقراض: هنا تنقرض أكبر الحيوانات مرارًا وتكرارًا، مما يفتح الفرص أمام الأنواع الأخرى لتأخذ مكانها وتطور أجسامًا أكبر، لمواصلة الدورة. لقد أصابت الانقراضات الجماعية الحيوانات آكلة اللحوم الكبيرة بشدة. ثدييات وطيور كبيرة جدًا معرضة بشكل خاص للانقراض – على سبيل المثال الديناصورات والزواحف الطائرة العملاقة.
- انخفاض تدريجي في الحجم بمرور الوقت: تنبأت عمليات المحاكاة أيضًا بعكس قانون كوب: الأنواع الصغيرة بمرور الوقت. يحدث هذا عندما تكون المنافسة عالية وتكون هناك درجة من التداخل في استخدام الموائل والموارد. ومع تطور الأنواع من بعضها البعض إلى بيئات منفصلة، فإنها تواجه ضغوطًا تطورية لتقليل حجمها. تم الإبلاغ سابقًا عن انخفاض في الحجم الفقاريات، الأسماك العظميةالغزلان الكريبتوديران, خيول العصر الجليدي في ألاسكا وسحالي الجزيرة.
للمقال العلمي: "العوامل البيئية لقانون كوب والقانون المقابل له" 18 يناير 2024، بيولوجيا الاتصالات.
DOI: 10.1038 / s42003-023-05375-Z
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 5
إذا لم يتم توزيع الطعام بالتساوي على مدار العام وكان عليك أيضًا أن تهاجر مسافات كبيرة لتأكل في كل مرة في مكان مختلف حيث يحدث انفجار سكاني، فإن الطعام يتمتع بميزة الحجم والقدرة على تراكم الدهون لتجاوز فترة المجاعة.
كما حدث للدببة القطبية
فهل الآن التوتر وغيره يسبب التقلصات؟! لعقود من الزمن كنا ندرس بالعكس...
حسنًا، إن قوة الانتقاء الطبيعي الجبارة تعمل وفقًا للتطور
كل شيء جزء من الكلمة السحرية: البقاء.
والحقيقة أن هذا تفسير جميل، لكنه مثل سابقه مجرد فرضية
سننتظر النتائج الحقيقية. أود أن أرى التنبؤ بالنظرية
ما هي الحفريات التي من المفترض أن نجدها في المستقبل وفقًا لما سيتم العثور عليه بالفعل
ثم سوف نأخذ الممارسة. لقد فقدت الداروينية الجديدة ذلك،
ننسى أن داروين نفسه (في أصل الأنواع وأيضا أصل الإنسان) استخدم الحقائق
وأقل قدر ممكن من التعليقات أثناء وجودهم في التعليقات وأقل عدد ممكن من الحقائق - وهذا عار.
يجب إعادة صياغة الفقرة الخاصة بالنمط الثاني للنمو الذي يتبعه الانقراض، وأن يسبق ذكر "الديناصورات والزواحف الطائرة العملاقة" في الجملة حتى يتم الاستشهاد بها كمثال على "الحيوانات المفترسة ذات الأجسام الكبيرة" التي ذهبت انقرضت في الماضي (حسب فهمي، كانت هذه هي النية الأصلية)؛ ناهيك عن ذكرهم كمثال "الثدييات والطيور الكبيرة جداً"، لأنهم ليسوا مثالاً لهؤلاء.
مضحك. هناك علوم مثل الفيزياء والكيمياء والكيمياء الحيوية والتكنولوجيا الحيوية التي نحاول فيها فهم الواقع وبالتالي التقدم التكنولوجي. وهناك علوم تخوض في تخمينات جامحة، مبنية على أدلة قليلة جداً وقدر كبير من الخيال، حول ما حدث قبل ملايين السنين، دون أي فائدة سوى كسب الجدل حول ما إذا كان العالم مصمماً أم عرضياً. جدل لا معنى له منذ أن تخلصت أوروبا من نير الكنيسة.
لم أقرأ المقال الأصلي، ولكن من البديهي جدًا أنه في بيئة تنافسية بين الأنواع سيكون هناك ضغط لتقليل حجم الجسم والطلب على موارد أقل دون المساس بمعدلات الخصوبة. في الأماكن التي يكون فيها الضغط الرئيسي داخل الجنس، قد يكون من المفيد زيادة حجم الجسم. كل ذلك يتعارض مع مفهوم نظرية الاحترام عند زاهافي.