Calculating background extinctions

to discount the effect of modern human activity on the lossing of species requirements determination how quickness needs in the without the activity. Merellisten fossiilien tutkimukset osoittavat lajien kestävän noin 1-10 miljoonaa vuotta. Oletetaan, että kaikki nämä sukupuutot tapahtuivat itsenäisesti ja vähitellen—ts., ”normaali” tapa—eikä katastrofaalisesti, kuten he tekivät liitukauden lopulla noin 66 miljoonaa vuotta sitten, jolloin dinosaurukset ja monet muut Maa-ja merieläinlajit katosivat. Tältä pohjalta, jos seuraisi 1 miljoonan lajin kohtaloita, voisi odottaa näkevänsä noin 0,1—1 sukupuuttoa vuodessa-toisin sanoen yhden lajin häviävän sukupuuttoon 1-10 vuoden välein.

ihmisen elinikä tarjoaa hyödyllisen analogian edellä mainittuun. Jos ihmiset elävät keskimäärin noin 80 vuotta, niin kaiken ollessa samanarvoista voisi odottaa, että joka vuosi joka 80.yksilö kuolee normaalioloissa. (Todellisuudessa ihmisten elossaololuvut vaihtelevat elämänvaiheittain, ja alhaisimmat elossaololuvut ovat imeväisillä ja vanhuksilla.) Jos kuitenkin useampi kuin joka 80. kuolisi joka vuosi, jokin olisi epänormaalia. Voi olla esimerkiksi epidemia.

jotta nykyisten sukupuuttojen määrän vertailut olisivat konservatiivisia, oletetaan, että normaali määrä on vain yksi sukupuutto miljoonaa lajia kohti vuodessa. Tämä on sitten vertailukohta-taustakorko, johon voidaan verrata nykyaikaisia korkoja. Kun otetaan esimerkiksi 10 000 kuvattua elävää lajia (suunnilleen nykyisten lintulajien määrä), pitäisi nähdä yksi sukupuutto 100 vuoden välein. Kun tätä verrataan viime vuosisadan aikana tapahtuneiden sukupuuttojen todelliseen määrään, voidaan suhteellista sukupuuttojen määrää mitata.

edellä kuvatut arviot taustasukupuuttojen nopeudesta ovat peräisin fossiilistoa hallitsevista runsaista ja laajalle levinneistä lajeista. Sitä vastoin, kuten kirjoitus myöhemmin osoittaa, lajit, jotka todennäköisimmin kuolevat nykyään sukupuuttoon, ovat harvinaisia ja paikallisia. Fossiiliaineisto saattaa siis aliarvioida taustasukupuuttojen määrää. On kuitenkin tärkeää, että näitä arvioita voidaan täydentää tiedoilla lajiutumisasteista—uusien lajien syntymisestä—lajeista, jotka ovat usein harvinaisia ja paikallisia. Nämä määrät eivät voi olla paljon pienempiä kuin sukupuutot, sillä muuten lajeja ei olisi enää jäljellä.

tutkiakseen ajatusta lajiutumisnopeudesta voidaan viitata jälleen ihmisen elinajan analogiaan ja kysyä: kuinka vanhoja ovat elävät sisarukseni? Vastaus voisi olla mitä tahansa vastasyntyneestä eläkeläiseen, joka elää viimeiset päivänsä. Keski—ikä tulee olemaan niiden puolivälissä-eli noin puoli elinikää. Kysy sama kysymys hiirelle, ja vastaus on muutama kuukausi; pitkäikäisistä puista, kuten punapuista, ehkä vuosituhat tai enemmän. Sisarusten ikä on vihje siitä, kuinka kauan ihminen elää.

lajeilla on vastaavat sisarukset. Ne ovat lajin lähimpiä eläviä sukulaisia evoluutiopuussa (KS.evolution: Evolution trees), mikä voidaan määrittää DNA: n erojen perusteella. Ihmisen lähin sukulainen on bonobo (”Pan paniscus”), kun taas bonobon lähin sukulainen on simpanssi (”P. troglodytes”). Taksonomit kutsuvat tällaisia sukulaislajeja sisarlajeiksi sen analogian mukaan, että ne ovat jakautuneet ”emolajistaan”.

mitä suuremmat erot kahden elävän lajin DNA: n välillä ovat, sitä vanhempaa eroa niiden yhteisestä esi-isästä on. Tutkimukset osoittavat, että nämä kertyneet erot johtuvat muutoksista, joiden nopeus on tietyllä tavalla melko vakio-tästä johtuu molekyylikellon käsite (KS.: Evoluution molekyylikello), jonka avulla tutkijat voivat arvioida hajaantumisajankohdan DNA-erojen tiedosta. Esimerkiksi niiden DNA: n vertailun perusteella bonobo ja simpanssi näyttävät jakautuneen miljoona vuotta sitten, ja ihmiset erkanivat bonobon ja simpanssin sisältävästä linjasta noin kuusi miljoonaa vuotta sitten.

molekyylikellon etuna lajiutumisnopeuden määrittämisessä on se, että se toimii hyvin kaikilla lajeilla, olivatpa ne yleisiä tai harvinaisia. Se tehoaa lintuihin ja edellisessä esimerkissä metsissä eläviin apinoihin, joista on löydetty hyvin vähän fossiileja. Edellisessä esimerkissä bonobot ja simpanssit erosivat toisistaan miljoona vuotta sitten, mikä viittaa siihen, että näiden lajien elinajat ovat edellä mainittujen runsaiden ja laajalle levinneiden merilajien tavoin miljoonan vuoden aikajänteellä, ainakin ilman nykyajan ihmisen toimia, jotka uhkaavat niitä. Tämä on kuitenkin vain yksi esimerkki. Onko todisteita siitä, että lajiutuminen voi olla paljon nopeampaa?

vielä jokin aika sitten näytti olevan ilmeinen esimerkki lajiutumisen suuresta määrästä – lintulajien ”vauvabuumi”. Sen olemassaolo mahdollisti sen mahdollisuuden, että nykyään havaitut suuret lintusukupuut saattavat olla vain luonnollinen karsinta tästä evolutionaarisesta ylenpalttisuudesta.

Pohjois-Amerikan Suurten tasankojen molemmin puolin on 35 sisarparia, joihin kuuluvat Länsi-ja itäsinilinnut (Sialia mexicana ja S. sialis), puna-ja keltasinilinnut (molemmat colaptes auratus-alalajeja) sekä rubiinikurkkukolibrit (Archilochus colubris ja A. alexandri). Nopean lajitulkinnan mukaan yksi mekanismi näytti luoneen ne kaikki. Jokaisella sisarhaksoparilla oli yksi emolaji, joka ulottui koko mantereelle. Pleistoseenikauden loppupuolella (2,58-11 700 vuotta sitten) tapahtunut jääkauden merkittävä eteneminen jakoi jokaisen kantalajien populaation kahteen ryhmään. Jokaisesta erillisestä ryhmäparista kehittyi kaksi sisarsaksaa, toinen lännessä ja toinen idässä. Lopulta jää vetäytyi, ja kun mantereesta tuli tarpeeksi lämmin, noin 10 000 vuotta sitten, sisarlajit laajensivat levinneisyysalueitaan ja joissakin tapauksissa kohtasivat jälleen. (Tätä lajiutumismekanismia käsitellään tarkemmin kohdassa evolution: Geographic speciation.)

vaikka tarina on kiehtova, sen tiedetään nyt olevan väärässä. Molekyylitiedot osoittavat, että sisarrungot jakautuivat keskimäärin 2,45 miljoonaa vuotta sitten. Tämä tarkoittaa sitä, että näiden taksonien keskimääräinen elinikä ei ole ainoastaan paljon vanhempi kuin niiden nopean lajiutumisen selitys edellyttää, vaan se on myös huomattavasti vanhempi kuin edellä varovaisena vertailukohtana esitetty miljoonan vuoden arvio sukupuuttoasteesta.

Molekyylipohjaisten tutkimusten mukaan monet sisarlajit syntyivät muutama miljoona vuotta sitten, mikä viittaa siihen, että lajien pitäisi kestää myös ”muutama miljoona” vuotta. Ne antavatkin ymmärtää, että yhden sukupuuton määrä miljoonasta lajista vuodessa voi olla liian suuri. Tämä määrä on kuitenkin edelleen kätevä vertailukohta, johon voidaan verrata nykyajan sukupuuttoja.