Các nhà khoa học cho rằng, thời gian càng lâu, một nhóm sinh vật phải tiến hóa, sẽ càng có nhiều loài trong nhóm đó. Nghiên cứu mới cho thấy điều này nhất thiết phải như vậy.
Daniel Rabosky tại Đại học Michigan và các đồng nghiệp đã khám phá một câu hỏi tiềm ẩn và rất sâu sắc về đa dạng sinh học, sự đa dạng của cuộc sống trong thế giới của chúng ta. Đó là, tại sao một số nhóm sinh vật đa dạng hơn nhiều so với những nhóm khác? Câu hỏi này đôi khi được nói về như tính chất ưu tú đối với một số sinh vật, một cụm từ được gán cho nhà di truyền học và nhà sinh học tiến hóa J.B.S. Haldane. Haldane đã viết trong cuốn sách năm 1949 của mình Cuộc sống là gì?:
Tạo hóa sẽ xuất hiện như một niềm đam mê với các ngôi sao, một mặt và đối với bọ cánh cứng, vì lý do đơn giản là có gần 300.000 loài bọ cánh cứng được biết đến, và có lẽ nhiều hơn, so với ít hơn 9.000 loài chim và hơn 10.000 loài động vật có vú. Đó là loại đặc trưng của tự nhiên.
Biểu đồ là một phần của nghiên cứu trường hợp có tên Why Why Many Beetles? từ Evolution.ber siêu.edu
Những ước tính về sự đa dạng của động vật đã được cập nhật kể từ cuốn sách Haldane. Nhưng câu hỏi vẫn còn. Tại sao thiên nhiên lại như vậy? vô cùng thích của một số sinh vật trái ngược với những người khác? Tại sao có nhiều loài bọ cánh cứng, ví dụ, trái ngược với các sinh vật khác? Một giả định phổ biến là một nhóm sinh vật phải tiến hóa càng lâu thì càng có nhiều loài trong nhóm đó. Nghiên cứu của Rabosky và các đồng nghiệp cho thấy, không nhất thiết phải đúng.
Tiến sĩ Rabosky - người cùng với Khoa Sinh thái và Sinh học Tiến hóa và Trợ lý Giám tuyển của Bảo tàng Động vật học - xuất bản trực tuyến trên tạp chí Sinh học PLOS vào ngày 28 tháng 8 năm 2012 về câu hỏi này. Rabosky đã làm việc với Graham Slater, người cũng ở Đại học Michigan và Michael Alfaro của Đại học California tại Los Angeles. Những nhà khoa học sử dụng một công bố mới được công bố cây đời để kiểm tra mô hình đa dạng giữa các nhóm (được gọi là các nhánh) của Eukaryote (sinh vật đa bào), bao gồm hơn 1,2 triệu loài protist, nấm, thực vật, động vật chân đốt, chim, bò sát và động vật có vú.
Sơ đồ này - từ giấy Rabosky, - là một cây sống được hiệu chỉnh theo thời gian, cho thấy 1.394 dòng sinh vật nhân thực đa bào. Nhấn vào đây để mở rộng. Bọ cánh cứng là một phần của phylum Arthropoda, ví dụ. Để biết thêm chi tiết, xem giấy Rabosky.
Họ đã xem xét giả định phổ biến được sử dụng trong nhiều mô hình toán học về cách thức các loài mới tiến hóa: rằng thời gian càng lâu, một nhóm sinh vật phải tiến hóa, sẽ càng có nhiều loài trong đó. Vì bọ cánh cứng đã tồn tại lâu hơn nhiều so với chim, chẳng hạn, có ý nghĩa rằng có nhiều loài bọ cánh cứng hơn nếu giả định đó là đúng.
Nhưng, thời gian tiến hóa nhiều hơn cũng có nghĩa là nhiều thời gian hơn cho sự tuyệt chủng. Và để làm cho vấn đề phức tạp hơn, không phải tất cả các môi trường sống đều phù hợp với một số lượng lớn các loài. Ví dụ, một số loài sống ở vùng cực Trái đất, trong khi vùng nhiệt đới có rất nhiều sự đa dạng.
Nếu bạn thêm sự biến đổi khí hậu theo thời gian và không gian (vùng nhiệt đới không có nhiệt độ khác nhau nhiều như các cực) với các yếu tố khác kiểm soát sự tiến hóa, thì rõ ràng thời gian có thể không phải là yếu tố duy nhất giải thích tại sao một số dòng họ - như cây hoa monocot - rất đa dạng (khoảng 70.000 loài) và một số nhóm như Monotreme, động vật có vú đẻ trứng, chỉ có năm loài.
Sử dụng các kỹ thuật di truyền hiện đại và phương pháp thống kê tiên tiến, Rabosky và nhóm của ông cho thấy rằng có không có bằng chứng rằng các nhóm lớn tuổi có nhiều loài hơn các nhóm trẻ hơn trong số 1.394 nhóm mà họ đã phân tích. Các tác giả báo cáo rằng mô hình này được quan sát trên các sinh vật khác nhau như dương xỉ, nấm và ruồi, và rất khó để dự đoán nhóm nào sẽ có nhiều loài (hoặc ít nhất) chỉ đơn giản dựa trên tuổi clade.
Thay đổi sinh thái và môi trường theo thời gian là những yếu tố có khả năng, nhưng nghiên cứu này cho thấy chúng ta vẫn còn nhiều điều để tìm hiểu về lý do tại sao có sự đa dạng lớn như vậy trong sự đa dạng của các nhóm Eukaryote khác nhau.
Hình ảnh qua TheResilientEarth.com
Điểm mấu chốt: Daniel Rabosky và các đồng nghiệp đã phân tích toàn bộ đa bào cây đời và chỉ ra rằng - trái với các giả định trước đây - thời đại tiến hóa của một nhóm không làm dự đoán số lượng loài trong nhóm đó. Họ đề xuất rằng một cách suy nghĩ mới về cách các loài tiến hóa trong nhóm có thể cần thiết. Câu hỏi này trong sinh học đôi khi được gọi là tính chất ưu tú đối với một số sinh vật, một cụm từ được gán cho nhà di truyền học và nhà sinh học tiến hóa J.B.S. Haldane.
Đọc bài báo gốc: Thời đại của Clade và Sự phong phú về loài được phân tách trên Cây Sinh vật nhân chuẩn