ການກາຍພັນທາງພັນທຸກໍາທີ່ເລັ່ງໄວຮັບປະກັນການຢູ່ລອດຂອງພືດປ່າໃນຊ່ວງລະດູແລ້ງຂະໜາດໃຫຍ່ໃນຄາລິຟໍເນຍ

Flor silvestre, flor-macaco-escarlate

Flor silvestre, flor-macaco-escarlate - Young Swee Ming/shutterstock.com

ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ບັນທຶກປະກົດການທາງຊີວະພາບທີ່ຫາຍາກທີ່ຊະນິດພືດປ່າທໍາມະຊາດສາມາດຟື້ນຟູການຫຼຸດລົງຂອງປະຊາກອນຂອງຕົນເອງໂດຍຜ່ານການປ່ຽນແປງໂດຍກົງກັບ DNA ຂອງມັນ. ເຫດການດັ່ງກ່າວໄດ້ເກີດຂຶ້ນເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ໄລຍະໜຶ່ງຂອງສະພາບອາກາດທີ່ຮຸນແຮງທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເຄີຍບັນທຶກໄວ້ໃນຝັ່ງຕາເວັນຕົກຂອງ Estados Unidos.

ຊະນິດທີ່ຮູ້ກັນທາງວິທະຍາສາດວ່າ Mimulus cardinalis, ເຊິ່ງໂດດເດັ່ນສໍາລັບດອກ tubular ສີແດງຂອງມັນ, ໄດ້ຜ່ານຂະບວນການປັບຕົວຂອງ genomic ໃນໄລຍະເວລາພຽງແຕ່ເຈັດປີ. ການຫັນປ່ຽນ Essa ໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ຫຼາຍກຸ່ມຂອງພືດສາມາດຕ້ານທານກັບຄວາມກົດດັນນ້ໍາທີ່ຮຸນແຮງ.

ການ​ຕິດຕາມ​ກວດກາ​ພາກ​ສະໜາມ​ໄດ້​ຢືນຢັນ​ວ່າ ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ທາງ​ຊີວະ​ພາບ​ທີ່​ເລັ່ງລັດ​ໄດ້​ສະກັດ​ກັ້ນ​ການ​ຫາຍ​ສາບ​ສູນ​ຂອງ​ຊະນິດ​ພັນ​ໃນ​ຫລາຍ​ຂົງ​ເຂດ. ຂໍ້​ມູນ​ທີ່​ເກັບ​ກໍາ​ມາ​ເປັນ​ຕົວ​ແທນ​ໃຫ້​ເຫັນ​ຫຼັກ​ຖານ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ທໍາ​ອິດ​ຂອງ​ການ​ກູ້​ໄພ​ວິ​ວັດ​ທະ​ນາ​ການ​ທີ່​ສົມ​ບູນ​ເກີດ​ຂຶ້ນ​ຕາມ​ທໍາ​ມະ​ຊາດ​ແລະ​ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ການ​ແຊກ​ແຊງ​ຂອງ​ມະ​ນຸດ​.

ຜົນກະທົບຂອງຄວາມກົດດັນນ້ໍາຕໍ່ທີ່ຢູ່ອາໄສທໍາມະຊາດ

ໃນລະຫວ່າງປີ 2012 ແລະ 2015, ລັດ Califórnia ໄດ້ປະເຊີນກັບວິກິດການນ້ໍາທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດໃນຮອບ 1,200 ປີທີ່ຜ່ານມາ, ເຊິ່ງເປັນເຫດການທີ່ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງວົງຈອນຂອງໄພແຫ້ງແລ້ງ megadrought ທີ່ເລີ່ມຕົ້ນໃນລ້ຽວພັນປີ. ການຂາດຝົນ ແລະ ອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເປັນເວລາດົນນານ ໄດ້ປ່ຽນແປງພູມສັນຖານຂອງພາກພື້ນຢ່າງຮ້າຍແຮງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີຕົ້ນໄມ້ຕາຍຫຼາຍກວ່າ 100 ລ້ານຕົ້ນ ແລະ ພືດພັນພືດຫຼາຍຊະນິດທີ່ເຄີຍຄອບຄອງລະບົບນິເວດທ້ອງຖິ່ນໄດ້ລົ້ມລົງ. Durante ໃນ​ໄລ​ຍະ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ນີ້, ສາຍ​ນ​້​ໍ​ແລະ springs ທີ່​ເຮັດ​ຫນ້າ​ທີ່​ເປັນ cradle ສໍາ​ລັບ Mimulus cardinalis ໄດ້​ແຫ້ງ​ຢ່າງ​ຫຼວງ​ຫຼາຍ, ການ​ກໍາ​ຈັດ​ຄວາມ​ຊຸ່ມ​ຊື່ນ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຮັກ​ສາ​ວົງ​ຈອນ​ການ​ສືບ​ພັນ​ຂອງ​ຕົນ​ແລະ​ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ໂຄງ​ສ້າງ.

ການຕົກຕະລຶງຂອງສິ່ງແວດລ້ອມເຮັດໃຫ້ເກີດການຫຼຸດລົງໃນທັນທີແລະຮ້າຍແຮງຂອງຈໍານວນບຸກຄົນຂອງຊະນິດພັນ, ໂດຍບາງພື້ນທີ່ບັນທຶກການສູນເສຍປະຊາກອນຫຼາຍກວ່າ 90% ໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆ. ປະເທດເພື່ອນບ້ານ Plantas, ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບທາງປະຫວັດສາດສໍາລັບຄວາມທົນທານສູງຕໍ່ຄວາມແຫ້ງແລ້ງ, ຫ່ຽວແຫ້ງແລະຫາຍໄປຈາກເຂດສັງເກດການ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ກົງກັນຂ້າມກັບການຄາດຄະເນເບື້ອງຕົ້ນຂອງການສູນພັນຂອງມະຫາຊົນໃນທ້ອງຖິ່ນ, ຖົງສະເພາະຂອງດອກລີງສີແດງໄດ້ຮັກສາປະຊາກອນທີ່ມີຊີວິດຊີວາ, ເລີ່ມຕົ້ນຂະບວນການຟື້ນຟູປະຊາກອນທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼັງຈາກຈຸດສູງສຸດຂອງວິກິດການສະພາບອາກາດ, ເຊິ່ງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຂອງນັກຊີວະວິທະຍາທີ່ຕິດຕາມພື້ນທີ່.

ແຜນທີ່ພັນທຸກໍາສະແດງໃຫ້ເຫັນການປັບຕົວໃນເວລາບັນທຶກ

ການວິເຄາະຫ້ອງທົດລອງຂອງວັດສະດຸທີ່ເກັບກໍາຢູ່ໃນພາກສະຫນາມໄດ້ເປີດເຜີຍວ່າພືດທີ່ມີຊີວິດຢູ່ໄດ້ຮັບການດັດແປງພັນທຸກໍາທີ່ແຈກຢາຍໃນທົ່ວ genome ຂອງມັນ. ການປ່ຽນແປງບໍ່ໄດ້ສຸມໃສ່ຢູ່ໃນ gene ດຽວ, ແຕ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຄືອຂ່າຍສະລັບສັບຊ້ອນຂອງການຕອບສະຫນອງທາງຊີວະພາບຕໍ່ຄວາມຮ້ອນແລະການຂາດນ້ໍາ.

ການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂື້ນແລະຖືກລວມເຂົ້າກັນໃນເວລາຫນ້ອຍກວ່າຫນຶ່ງທົດສະວັດ, ກໍານົດຄວາມໄວຂອງການວິວັດທະນາການພິຈາລະນາທີ່ສູງທີ່ສຸດໂດຍມາດຕະຖານຂອງຊີວະວິທະຍາທາງຊີວະວິທະຍາ. ການຈັດລໍາດັບ DNA ຄົບຖ້ວນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການສອດຄ່ອງໂດຍກົງລະຫວ່າງຄຸນລັກສະນະທາງພັນທຸກໍາແລະລັກສະນະໃຫມ່ທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນພືດຈາກສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຫ້ງແລ້ງຕາມທໍາມະຊາດ.

ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າຄວາມໄວຂອງການປ່ຽນແປງລະຫັດພັນທຸກໍານີ້ແມ່ນປັດໄຈທີ່ກໍານົດໃນຄວາມສໍາເລັດທາງດ້ານປະຊາກອນຂອງຊະນິດພັນ. Grupos ຂອງພືດທີ່ສະແດງອັດຕາການວິວັດທະນາການໄວຂຶ້ນແມ່ນອັນດຽວກັນທີ່ຄຸ້ມຄອງເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການລົບລ້າງດິນແດນເດີມທັງໝົດ.

ການຕິດຕໍ່ທາງພູມສາດຂອງຕົວຢ່າງ, ເຊິ່ງຂະຫຍາຍຈາກລັດ Oregon ໄປທາງທິດໃຕ້ຂອງ Califórnia ແລະບາງສ່ວນຂອງ México, ໄດ້ເສີມສ້າງຫຼັກຖານທີ່ວ່າການວິວັດທະນາການເກີດຂື້ນເປັນການຕອບສະຫນອງໂດຍກົງແລະສະເພາະກັບຄວາມກົດດັນທີ່ເກີດຈາກໄພແຫ້ງແລ້ງທີ່ຍາວນານ.

ວິທີການຕິດຕາມໄດ້ກວມເອົາປະຊາກອນຫຼາຍສິບຄົນ

ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຜົນໄດ້ຮັບ, ທີມງານວິທະຍາສາດໄດ້ສ້າງຕັ້ງພື້ນຖານພັນທຸກໍາຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ອນທີ່ວິກິດການສະພາບອາກາດຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ. ວຽກງານດັ່ງກ່າວມີສ່ວນຮ່ວມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຕິດຕາມ 55 ປະຊາກອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງພືດໃນໄລຍະແປດປີຕິດຕໍ່ກັນ.

ນັກຊີວະວິທະຍາໄດ້ປະຕິບັດການວັດແທກທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງຂະຫນາດປະຊາກອນໃນພາກສະຫນາມແລະເກັບກໍາຕົວຢ່າງເນື້ອເຍື່ອພືດເພື່ອຈັດລໍາດັບຢູ່ໃນຫ້ອງທົດລອງ. ວິທີການຄູ່ Essa ໄດ້ອະນຸຍາດໃຫ້ຂໍ້ມູນປະຊາກອນຂ້າມຜ່ານຂໍ້ມູນ genomic ຂອງແຕ່ລະກຸ່ມທີ່ໂດດດ່ຽວ.

ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຮູບແບບທີ່ສັງເກດເຫັນຕາມແຄມຝັ່ງຕາເວັນຕົກຂອງອາເມຣິກາທັງໝົດໄດ້ຢັ້ງຢືນຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງລະດັບການວິວັດທະນາການຂອງພືດແຕ່ລະຊະນິດ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການເຕີບໃຫຍ່ ແລະ ທະວີຄູນອີກຫຼັງຈາກໄລຍະທີ່ຂາດແຄນນ້ຳທີ່ສຸດ.

ຫຼັກຖານທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນຂອງການກູ້ໄພ evolutionary ໃນທໍາມະຊາດ

ແນວຄວາມຄິດຂອງການກູ້ໄພ evolutionary ກໍານົດສະຖານະການທີ່ປະຊາກອນໃນການຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສາມາດຫລົບຫນີການສູນພັນຍ້ອນການປັບຕົວຂອງພັນທຸກໍາຢ່າງໄວວາກັບປັດໃຈຄວາມກົດດັນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມໃຫມ່. Até ການພິມເຜີຍແຜ່ຂອງການຕິດຕາມນີ້, ຫຼັກຖານຂອງປະກົດການນີ້ແມ່ນຈໍາກັດພຽງແຕ່ການທົດລອງຫ້ອງທົດລອງຄວບຄຸມຫຼືຕົວແບບທິດສະດີໂດຍອີງໃສ່ຈຸລິນຊີ.

ເອກະສານຂອງ Mimulus cardinalis ສະຫນອງຫຼັກຖານສະແດງສີມັງ, ປະລິມານທໍາອິດທີ່ພືດປ່າທໍາມະຊາດທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນສາມາດນໍາໃຊ້ກົນໄກນີ້ໃນທີ່ຢູ່ອາໄສທໍາມະຊາດ. ຂໍ້ມູນດັ່ງກ່າວເຊື່ອມໂຍງຢ່າງແນ່ນອນກ່ຽວກັບການປ່ຽນແປງຂອງ DNA ກັບການເພີ່ມຂື້ນທີ່ແທ້ຈິງແລະສາມາດວັດແທກໄດ້ໃນຈໍານວນບຸກຄົນໃນສະພາບແວດລ້ອມ.

ການປ່ຽນແປງທາງພັນທຸກໍາທີ່ຜ່ານມາເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນໄສ້ທາງຊີວະພາບ

ການຄົ້ນພົບທີ່ ສຳ ຄັນທີ່ສຸດຂອງການ ສຳ ຫຼວດຊີວະວິທະຍາແມ່ນວ່າການກາຍພັນທີ່ຮັບຜິດຊອບຕໍ່ການປະຫຍັດຊະນິດພັນບໍ່ໄດ້ເກີດຂື້ນໂດຍຕົວຕົນຫຼືແບບສຸ່ມໃນຊ່ວງເວລາແຫ້ງແລ້ງຫຼາຍປີ, ແຕ່ເປັນສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງອ່າງເກັບພັນພັນທຸ ກຳ ທີ່ກວ້າງຂວາງຂອງພືດ. ປະຊາກອນທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍໃນ DNA ຂອງພວກເຂົາກ່ອນເຫດການສະພາບອາກາດສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຫຼາຍຂອງການປັບຕົວຢ່າງໄວວາ. ໄພແຫ້ງແລ້ງເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວກອງຄວາມກົດດັນທີ່ເລືອກຢ່າງບໍ່ຢຸດຢັ້ງ, ກໍາຈັດບຸກຄົນທີ່ມີຄວາມສ່ຽງແລະເງື່ອນໄຂການແຜ່ພັນແບບພິເສດຂອງຜູ້ທີ່ມີລັກສະນະລັບຂອງການຕໍ່ຕ້ານກັບຄວາມແຫ້ງແລ້ງ. Esse ກົນໄກທາງຊີວະພາບຂອງການຄັດເລືອກໂດຍທໍາມະຊາດດໍາເນີນການຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ຊະນິດພັນສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ຄວາມກົດດັນໃນຂະຫນາດທີ່ໃຊ້ເວລາສັ້ນຫຼາຍ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງລໍຖ້າການກາຍພັນໃຫມ່ທີ່ຈະເກີດຂຶ້ນໃນໄລຍະຫຼາຍລຸ້ນ. ການຮັກສາຄວາມຜັນຜວນທາງພັນທຸກໍາເບື້ອງຕົ້ນອັນກວ້າງຂວາງນີ້ ໄດ້ພິສູດວ່າເປັນປັດໄຈຕັດສິນຄວາມຄົງຕົວຂອງຊະນິດພັນ ຕໍ່ກັບສະຖານະການຂອງການລົ້ມລົງຂອງສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ໃກ້ເຂົ້າມາ.

ລັກສະນະນິເວດວິທະຍາກົງກັນຂ້າມກັບການຕໍ່ຕ້ານທີ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນ

ຄວາມອາດສາມາດຢູ່ລອດຂອງດອກລີງສີແດງເຮັດໃຫ້ຜູ້ຊ່ຽວຊານປະຫລາດໃຈຢ່າງແນ່ນອນເພາະວ່າມັນເປັນຊະນິດທີ່ມີອາຍຸຫລາຍປີທີ່ຂຶ້ນກັບດິນທີ່ມີນ້ໍາຖ້ວມແລະຢູ່ໃກ້ກັບສາຍນ້ໍາ. Sua ຊີວະວິທະຍາທໍາມະຊາດ, ມີຈຸດປະສົງເພື່ອດຶງດູດເອົາ pollinators ສະເພາະເຊັ່ນ: hummingbirds ຜ່ານດອກສີແດງສົດໃສຂອງເຂົາເຈົ້າ, ບໍ່ໄດ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງ predisposition ທາງວິພາກທີ່ຈະອົດທົນໄດ້ດົນນານໂດຍບໍ່ມີການ hydration ພຽງພໍ.

ການ​ພັດ​ທະ​ນາ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ອະ​ນຸ​ລັກ​ພືດ​ໂລກ​

ການຕອບໂຕ້ທາງຊີວະວິທະຍາທີ່ບັນທຶກໄວ້ໃນເຫດການສະພາບອາກາດນີ້ໃຊ້ເປັນຕົວແບບພື້ນຖານສໍາລັບຄວາມເຂົ້າໃຈວ່າພືດຊະນິດອື່ນມີປະຕິກິລິຍາຕໍ່ການປ່ຽນແປງດິນຟ້າອາກາດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງດາວເຄາະແນວໃດ. ວິທີການທີ່ນໍາໃຊ້ໄດ້ກໍານົດແບບຢ່າງສໍາລັບການສືບສວນທີ່ຄ້າຍຄືກັນໃນ biomes ທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ກໍາລັງປະເຊີນກັບທະເລຊາຍຫຼືຂະບວນການຮ້ອນທີ່ເລັ່ງ.

ການສ້າງແຜນທີ່ genomic ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈະຊ່ວຍໃຫ້ກໍານົດວ່າພັນທຸກໍາສະເພາະໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຕໍ່ໄພແຫ້ງແລ້ງ. ການຮັກສາປະຊາກອນປ່າຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງ DNA ສູງໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນເປັນຍຸດທະສາດທໍາມະຊາດທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຢືດຢຸ່ນຂອງລະບົບນິເວດໃນການປະເຊີນຫນ້າກັບເຫດການສະພາບອາກາດທີ່ຮ້າຍແຮງ.