At forene taxon senescence med Red Queens-hypotesen

I en ny publikation i tidsskriftet Natur , Indre Zliobaite og Mikael Fortelius fra Helsinki Universitet og Nils Christian Stenseth fra Universitetet i Oslo præsenterer en ny fortolkning af en af ​​evolutionsteoriens klassiske hypoteser, den røde dronnings hypotese, foreslået af Leigh Van Valen i 1973.

En søgning efter 'Red Queen' på Google Scholar giver over en million hits, afspejler den enorme indflydelse denne idé har i en bred sektor af videnskaben. Dens navn refererer til Lewis Carrolls bog Alice Through the Looking Glass , hvor den røde dronning forklarer, hvordan hendes land adskiller sig fra Alices:"Nu, her, du ser, det kræver alt det løb, du kan, at holde samme sted. Hvis du ønsker at komme et andet sted hen, du skal løbe mindst dobbelt så hurtigt som det! "

Leigh Van Valen mente oprindeligt, at arter skulle ældes. Jo længere en art har eksisteret, jo mere sandsynligt er dens udryddelse. Han forsøgte at teste denne hypotese om fossile data og fandt, til hans overraskelse, at de tilsyneladende ikke gør det - gamle og unge arter med lignende livsstil og som bor i den samme adaptive zone har omtrent samme sandsynlighed for at uddø på et hvilket som helst tidspunkt. Dette svarer nogenlunde til henfaldet af radioaktive kerner og betyder, at adaptive zoner - eller de biologiske grupperinger, der afspejler dem, familier og ordener - har karakteristiske halveringstider, ligesom radioaktive grundstoffer gør.

For lidt over et årti siden, et andet mønster blev opdaget i fossiloptegnelsen over landpattedyr af de finske videnskabsmænd Jukka Jernvall og Mikael Fortelius. Dette mønster er blevet kendt som Hattemønsteret, et navn hentet fra dets form - arter og slægter begynder typisk som sjældne, udvide til at blive mere almindelig og udbredt, og derefter kontrakt og uddø. I de fleste tilfælde, der er kun en enkelt top; mere end tre toppe er ret sjældent. Hatmønsteret synes at antyde, at arter og slægter, der passerer deres højdepunkt, er mere tilbøjelige til at uddø, efterhånden som de ældes og aftager mod udryddelse, i tilsyneladende modstrid med loven om konstant udryddelse.

I det nye blad, Indre Zliobaite, Mikael Fortelius og Nils Chr. Stenseth foreslår en ny fortolkning af loven om konstant udryddelse, der fokuserer på udvidelsen og toppen af ​​arter snarere end på deres udryddelse. Understøtter deres argument ved dataanalyse og simuleringer, de viser, at den tilsyneladende modsigelse kun er en illusion, og at Hattemønsteret ikke kun er foreneligt med Loven om Konstant Udryddelse, eller måske bedre Law of Constant Peaking, men faktisk forudsagt af den røde dronnings hypotese.

Stenseth siger, "Den røde dronnings hypotese har fascineret mig lige fra begyndelsen, siden den, som en evolutionær hypotese, bringer eksplicit økologiske interaktioner ind for at forklare evolutionære mønstre i stor skala, såsom udryddelseshastighed."

Stenseth og Fortelius var blandt de første til at skrive om hatmønsteret, og Stenseth har arbejdet på Den Røde Dronning siden 1970'erne. Selvom Fortelius ikke har udgivet om den røde dronning, han har en historie med skjult forskning om et nært beslægtet emne, loven om konstant udryddelse. Han deltog også i et rundbordsmøde om dette emne i 2008, indkaldt af Stenseth og med Leigh Van Valen selv som deltager. Og i de sidste par år, da Fortelius var gæsteprofessor ved Stenseths ekspertisecenter i Oslothey, de gik sammen om et nyt forsøg på dette problem.

Fortelius siger, "Mit job som Kristine Bonnevie-professor i de sidste tre år i Oslo var meget relateret til den røde dronning. Jeg har fortalt folk, at jeg faktisk er der i Hendes Majestæts hemmelige tjeneste."

Imidlertid, det krævede en outsiders friske perspektiv at indse, at de to teorier var forbundet og faktisk dele af det samme puslespil. Zliobaite, med en baggrund i datalogi og kreditanalyse, vidste, at et ophør af vækst kan signalere virksomhedernes forestående fiasko.

Zliobaite læste med friske øjne de nu næsten glemte teoretiske artikler, hvori Van Valen videreudviklede sin teori, understreger ekspansion af arter som det mest nyttige mål for deres succes. I dette perspektiv, den endelige udryddelse fremstår som det uundgåelige resultat af artens manglende ekspansion. At bringe dette perspektiv ind i diskussionen var nøglen til at udvikle det nye, integreret teori.

Zliobaite siger, "Jeg anede ikke, at den røde dronnings hypotese er så stor en sag. Jeg troede, det bare var endnu et forskningsspørgsmål. Måske gav det mig mulighed for at tænke over det på ny uden at blive belastet af dets arv."