Studi Evolusi Besar Memaksa Kita Memikirkan Kembali Di Mana Spesies Bumi Berkembang

Selama beberapa bulan terakhir, ahli biologi dari Michigan ke California telah menjalankan simulasi komputer siang dan malam, mencoba untuk menyusun pohon keluarga ikan evolusi terbesar dalam sejarah lapangan. Sekarang, sekitar 30.000 spesies ikan kemudian, hasilnya dipublikasikan di Alam, dan mereka menyerukan asumsi evolusi berusia satu dekade ke dalam pertanyaan.

Para ahli biologi telah lama memperhatikan pola geografis dalam hal bagaimana spesies terbentuk. Tempat-tempat tropis yang hangat cenderung memiliki lebih banyak varietas spesies daripada yang dingin dan tandus. "Perbedaan keanekaragaman spesies dari kutub ke daerah tropis adalah salah satu 'pola besar' dalam biologi," jelas penulis utama studi dan zoologi University of Michigan Daniel Rabosky, Ph.D. dalam email ke Terbalik. "Bahkan non-ilmuwan tahu bahwa daerah tropis terkenal dengan keanekaragaman hayati yang luar biasa."

Tetapi makalah baru Rabosky, yang diterbitkan Rabu, memiliki pandangan baru tentang teori lama itu. Pohon keluarga ikan raksasa menunjukkan bahwa itu sebenarnya terdingin tempat-tempat di bumi - bukan yang tropis - yang merupakan sarang untuk spesies baru.

Ratu Merah Berjalan Lebih Cepat Saat Panas

Upaya untuk menjelaskan keanekaragaman hayati tropis sebagian bersandar pada gagasan “gradien keragaman lintang.” Pada dasarnya, ini berarti ada titik panas untuk spesiasi di planet kita tepat di tengah, mengangkangi khatulistiwa. Namun, ini bukan karena daerah tropis adalah tempat yang bagus untuk hidup.

Studi sebelumnya menunjukkan bahwa interaksi antara parasit, predator, dan ancaman lain terhadap kelangsungan hidup lebih kuat di daerah tropis, menyebabkan seleksi alam bekerja dua kali lebih cepat untuk tetap di depan semua ancaman ini, kata Rabosky. Pada gilirannya, inilah yang menyebabkan keragaman spesies ikan tropis yang kita semua kenal dan cintai. Ahli biologi, yang selalu menyukai analogi konseptual, suka membandingkan proses dengan adegan di Lewis Carroll Melalui Kaca Mencari ketika Alice ditantang untuk berpacu melawan Ratu Merah:

"Negara yang lambat!" Kata sang Ratu. “Sekarang, di sini, kau tahu, butuh semua berlari yang bisa kau lakukan, untuk tetap berada di tempat yang sama. Jika Anda ingin pergi ke tempat lain, Anda harus berlari setidaknya dua kali lebih cepat dari itu!"

Dari analogi yang agak eksentrik ini, muncul kebijaksanaan konvensional dalam biologi evolusi: Sang ratu merah berjalan lebih cepat ketika sedang panas. Itu, sampai sekarang, karena penelitian Rabosky membantah semua ini.

Model Baru untuk Spesiasi

Setelah membangun dan menganalisis pohon evolusi, Rabosky dan timnya menyimpulkan bahwa, selama jutaan tahun terakhir, ikan yang hidup di perairan kutub sebenarnya membentuk spesies baru dua kali lebih cepat daripada di perairan tropis.

Bagaimana tim ini berhasil menemukan bukti yang meyakinkan yang bertentangan dengan teori evolusi selama berabad-abad? Mereka mulai dengan menganalisis data DNA yang tersedia dari sekitar 5.000 spesies ikan, dan kemudian mereka menggunakan metode penempatan lain untuk memperkirakan di mana ikan yang tersisa harus cocok di pohon keluarga. Menjalankan program analisis statistik yang disebut BAMM pada "pohon keluarga" menghitung seberapa cepat spesies berbeda satu sama lain dengan membandingkan perbedaan dalam DNA mereka: secara umum dapat diasumsikan bahwa semakin sedikit DNA yang dibagi dua spesies, semakin banyak waktu berlalu sejak mereka "menyimpang" "Dari satu spesies menjadi dua yang terpisah.

“Pohon ini jauh lebih besar daripada studi sebelumnya tentang ikan,” kata Rabosky. "Ini memungkinkan kami untuk memperkirakan tingkat di mana spesies terbentuk dengan akurasi yang jauh lebih besar daripada penelitian sebelumnya." Namun penemuannya yang mengejutkan, memiliki tangkapan: Belum ada penjelasan yang baik untuk itu.

Rabosky dan timnya masih belum yakin mengapa tingkat spesiasi lebih cepat di kutub. Dia menyarankan bahwa itu bisa memunculkan gagasan bahwa kondisi kutub yang keras - seperti glasiasi dan lapisan es permanen - mendorong serangkaian kepunahan massal yang membuka pintu bagi spesies baru untuk terbentuk. Dia menyebut ini "efek rebound".

“Mungkin kepunahan sedang memusnahkan spesies di lintang tinggi dengan kecepatan tinggi, tetapi spesies baru terbentuk untuk mengisi relung ekologis itu tidak terlalu lama setelah mereka dikosongkan oleh kepunahan,” jelasnya.

Yang penting, meskipun spesies di kutub menyimpang lebih cepat daripada spesies di lintang rendah, wilayah tropis masih memiliki lebih banyak keanekaragaman spesies secara keseluruhan. Rabosky menyebut ini "kekayaan spesies," yang, sampai sekarang, selalu dijelaskan oleh asumsi bahwa spesies cenderung lebih cepat menyimpang di daerah tropis. Sekarang, temuan Rabosky menyodok lubang ini, tetapi tidak ada penjelasan alternatif yang kuat.

Untuk saat ini, sepertinya ratu merah mampu berlari kencang tidak peduli berapa pun suhunya. Bahkan, dia bahkan mungkin berlari lebih cepat ketika dingin di luar.