背景絶滅率の計算

現代の人間の活動が種の喪失に及ぼす影響を識別するには、その活動がない場合に種がどれだけ速く消 海洋化石の研究は、種が約1-10万年続くことを示しています。 これらの絶滅はすべて独立して徐々に起こったと仮定します。、”通常の”方法—ではなく、壊滅的に、彼らは恐竜や他の多くの土地や海洋動物種が姿を消した約66万年前、白亜紀の期間の終わりに行ったように。 それに基づいて、1万種の運命に従えば、年間約0.1–1の絶滅、つまり1種が1—10年ごとに絶滅することが予想されます。

プレシオサウルスの化石
プレシオサウルスの化石

ジュラ紀の大型海洋爬虫類であるプレシオサウルスの化石。

アメリカ自然史博物館、ニューヨークの礼儀

人間の寿命は、上記に有用な類推を提供する。 人間が平均して約80年間生きているならば、80人に1人が通常の状況下で毎年死ぬべきであると、すべてのものが等しいと予想するでしょう。 (実際には、人間の生存率はライフステージによって異なり、幼児や高齢者では最も低い率が見られます。 しかし、80人に1人以上が毎年死亡していた場合、何かが異常になるでしょう。 例えば、流行があるかもしれません。

現在の絶滅率を保守的に比較するために、通常の絶滅率は年間100万種あたり1つの絶滅であると仮定する。 これはベンチマークであり、現代のレートを比較することができる背景レートです。 例えば、10,000の生きている記載された種(おおよそ現代の鳥の種の数)のサンプルを考えると、100年ごとに1つの絶滅が見られるはずです。 これを過去1世紀以内の実際の絶滅数と比較することは、相対的な絶滅率の尺度を提供する。

上記の背景絶滅率の推定値は、化石記録を支配する豊富で広範な種から派生しています。 これとは対照的に、記事が後で示すように、今日絶滅する可能性が最も高い種はまれであり、地元である。 したがって、化石データは、背景の絶滅率を過小評価する可能性があります。 しかし、重要なことに、これらの推定値は、しばしば希少で局所的な種の種分化率(新しい種が出現する率)の知識から補うことができます。 これらの率は絶滅率よりもはるかに小さくすることはできません、または種が残っていないでしょう。

種分化率の考え方を探るために、人間の寿命の類推を再び参照し、”私の生きている兄弟は何歳ですか? 答えは、新生児のものから退職者のものまで、彼または彼女の最後の日に住んでいるものかもしれません。 平均年齢はそれらの中間にあります—つまり、約半分の生涯です。 マウスのための同じ質問をすれば、答えは数か月である;redwoodsのような長生きの木の、多分千年紀または多く。 兄弟の年齢は、どれくらい長く生きるかの手がかりです。

種は兄弟と同等のものを持っています。 彼らは進化の木の中で種の最も近い生きている親戚です(進化:進化の木を参照)—DNAの違いによって決定することができるもの。 人間の最も近い親戚はボノボ(Pan paniscus)であり、ボノボの最も近い親戚はチンパンジー(p.troglodytes)である。 分類学者は、そのような関連種を姉妹分類群と呼び、彼らは彼らの”親”種から分割されているというアナロジーに従っています。

類人猿の種
類人猿の種

代表的な類人猿(スーパーファミリー Hominoidea)。

ブリタニカ百科事典

二つの生きている種のDNAの違いが大きいほど、彼らの共通の祖先からの分裂はより古くなります。 研究は、これらの蓄積された違いは、その速度が一定の方法で、かなり一定である変化に起因することを示している—したがって、分子時計の概念(進化を参: 進化の分子時計)-科学者は、DNAの違いの知識から分割の時間を推定することができます。 例えば、彼らのDNAの比較から、ボノボとチンパンジーは100万年前に分裂したように見え、人間は約600万年前にボノボとチンパンジーを含む系統から分裂した。

系統樹
系統樹

ニューロスポラ型からヒトまでの生物におけるシトクロムcのタンパク質配列の違いに基づく系統樹。

ブリタニカ百科事典

分子時計を使用して種分化速度を決定することの利点は、一般的であろうと希少であろうと、すべての種に対してうまく機能することです。 それは鳥のために、そして前の例では、非常に少数の化石が回収された森林に生息する類人猿のために働く。 前の例では、ボノボとチンパンジーは百万年前に分裂し、そのような種の寿命は、上記で議論された豊富で広範な海洋種の寿命と同様に、少なくともそれらを脅かす現代の人間の行動がない場合には、百万年のタイムスケールであることを示唆している。 しかし、これはほんの一例です。 種分化がはるかに迅速であるという証拠はありますか?

最近まで、種分化率の高さの明白な例があるように見えた—鳥種の”ベビーブーム”。 その存在は、今日観察されている鳥の絶滅の高い割合は、この進化の活気のちょうど自然な剪定であるかもしれないという可能性を可能にしました。

北アメリカのグレートプレーンズの両側には、西部と東部の青い鳥(Sialia mexicanaとS.sialis)、赤shaftedと黄色shaftedちらつき(両方ともColaptes auratusの亜種と考えられている)、ルビー throatedとblack-chinned hummingbirds(Archilochus colubrisとA.alexandri)を含む35組の姉妹分類群がある。 迅速な種分化の解釈によると、単一のメカニズムがそれらすべてを作成したように見えました。 姉妹分類群の各ペアは、大陸全体に及ぶ一つの親種を持っていました。 その後、更新世後期(2.58万年前から11,700年前)の氷期の主要な進歩は、親種の各集団を二つのグループに分割しました。 孤立したグループの各ペアは、二つの姉妹分類群、西に一つと東にもう一つになるように進化しました。 最後に、氷は後退し、大陸が十分に暖かくなると、約10,000年前、姉妹の分類群はその範囲を拡大し、場合によっては再び会った。 (この種分化メカニズムの追加の議論については、evolution:Geographic speciationを参照してください。)

ウェスタンブルーバード
ウェスタンブルーバード

ウェスタンブルーバード(Sialia mexicana)。

ハーバート-クラーク

イースタンブルーバード
イースタンブルーバード

イースタンブルーバード(Sialia sialis)。

物語は、説得力がありますが、今は間違っていることが知られています。 分子データは、平均して、姉妹分類群が2.45万年前に分裂したことを示している。 これは、これらの分類群の平均種の寿命が、それらのための急速な種分化の説明が必要とするよりも非常に古いだけでなく、保守的なベンチマークとして上で示唆された絶滅率のための百万年の推定値よりもかなり古いことを意味する。

分子ベースの研究では、多くの姉妹種が数百万年前に作られたことが判明しており、種も”数百万年”続くはずであることが示唆されています。 実際、彼らは、年間100万種の中で1つの絶滅の背景率が高すぎる可能性があることを示唆している。 それにもかかわらず、この速度は現代の絶滅を比較するための便利な基準のままである。

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