Wiktor Grabowski: Każdy ma swoje miejsce na Ziemi czyli o adaptacji słów kilka

Natura jest cwana, wydawać by się mogło, że działa niekiedy bez planu, w sposób losowy, ale tak nie jest. Natura ma swój plan, który zdarza się, że jest zaburzany, głównie przez ludzi. Świat ciągle się zmienia, tak samo zmieniają się żyjące w nim organizmy. Powstają nowe gatunki, wymierają stare. Jest to proces ciągły, trwająca latami. Niełatwy jest to proces do zaobserwowania gołym okiem. Dużo prościej zaobserwować zmiany we florze, masowe wycinki drzew pod uprawy, wymieranie roślin pod wpływem suszy, a zniknięcie danego gatunku zwierzęcia, niekiedy bardzo egzotycznego czy oddalonego o setki kilometrów, często pozostaje niezauważone. Jednakże na miejsce gatunku wymierającego pojawia się inny, zupełnie nowy gatunek, albo istniejący wcześniej, lepiej przystosowany do życia w danym środowisku. Proces tworzenia się nowych gatunków nosi nazwę specjacji. Jego przyczyną jest wytworzenie się bariery uniemożliwiającej wymiany genów między populacjami co prowadzi do nagromadzenia się niezależnych zmian w puli genowej, a w konsekwencji do różnic fizjologicznych, morfologicznych i behawioralnych^[1]. Ale czym w ogóle jest gatunek? Według definicji zaproponowanej przez Ernsta Mayr jest to „grupa populacji , pomiędzy którymi istnieje rzeczywista lub potencjalna zdolność do produkcji płodnego potomstwa w wyniku krzyżowania się osobników, oddzieloną reprodukcyjnie od innych takich grup”^[2]. Natomiast Karol Darwin w swojej książce „O powstawaniu gatunków” z 1859 roku opisał jako pierwszy rolę doboru naturalnego w specjacji^[3]. Proces ten możemy podzielić na cztery rodzaje: 

• Allopatryczną – gdy gatunki oddzielone są od siebie barierą geograficzną co uniemożliwia przepływ genów.
• Perypatryczną – w specjacji perypatrycznej, będącej podformą specjacji allopatrycznej, nowe gatunki powstają w izolowanych, mniejszych populacjach peryferyjnych, które nie mogą wymieniać genów z główną populacją. Jest to związane z koncepcją „efektu założyciela”, ponieważ małe populacje często przechodzą przez tak zwane „wąskie gardło”. Często sugeruje się, że dryf genetyczny odgrywa znaczącą rolę w specjacji perypatrycznej.
• Parapatryczną – w przypadku specjacji parapatrycznej istnieje tylko częściowe oddzielenie stref dwóch rozbieżnych populacji w skutek występowania barier geograficznych; osobniki każdego gatunku mogą od czasu do czasu wchodzić w kontakt lub krzyżować siedliska, ale zmniejszona sprawność heterozygoty prowadzi do selekcji zachowań lub mechanizmów, które uniemożliwiają ich krzyżowanie.
• Sympatryczną – gdy gatunki koegzystują, ale zaczynają się różnicować ze względu na różnice behawioralne, specjalizację pokarmową^[4].

Zjawisko doboru naturalnego również wpływa na różnicowanie się gatunków. Może ono wystąpić po tym, jak dwie populacje tego samego gatunku zostaną rozdzielone, a następnie ponownie się zetkną. Jeśli ich izolacja reprodukcyjna była całkowita, to rozwinęły się one już w dwa odrębne, niekompatybilne gatunki. Jeśli ich izolacja reprodukcyjna jest niekompletna, dalsze kojarzenie między populacjami spowoduje powstanie hybryd, które mogą, ale nie muszą być płodne. Jeśli hybrydy są bezpłodne lub płodne, ale mniej sprawne niż ich przodkowie, wówczas nastąpi dalsza izolacja reprodukcyjna i zasadniczo dojdzie do specjacji, jak w przypadku koni i osłów^[5;6].

Podstawy teoretyczne zostały nakreślone, teraz pochylmy się nad tematem jak to wygląda w praktyce i jakie ma znaczenie. Ważnym czynnikiem warunkującym przystosowanie danego zwierzęcia do życia w określonym środowisku jest adaptacja. Po pierwsze, jest to dynamiczny proces ewolucyjny doboru naturalnego, który dopasowuje organizmy do ich środowiska, zwiększając ich ewolucyjną sprawność. Po drugie, jest to określony stan osiągnięty przez populację podczas tego procesu. Po trzecie, jest to cecha fenotypowa lub cecha adaptacyjna, z funkcjonalną rolą w każdym indywidualnym organizmie, która jest utrzymywana i ewoluowała poprzez dobór naturalny^[7]. Adaptacja różni się od elastyczności, aklimatyzacji i uczenia się, z których wszystkie są zmianami mogącymi wystąpić w ciągu życia, które nie są dziedziczone. Elastyczność dotyczy względnej zdolności organizmu do bytowania w różnych środowiskach czyli jego stopnia specjalizacji. Aklimatyzacja opisuje automatyczne dostosowania fizjologiczne w ciągu życia natomiast uczenie się oznacza poprawę wydajności behawioralnej w ciągu życia^[8]. Procesy adaptacyjne mają za zadanie utrwalić dane, korzystne cechy, pozwalające na przetrwanie w danym miejscu bytowania. U zwierząt zamieszkujących rejony chłodne czy wręcz polarne adaptacja będzie szła w zupełnie innym kierunku niż u zwierząt bytujących w środowisku suchym czy gorącym. Jako przykład można przywołać tu przedstawicieli psowatych, dobrze znane lisy. Fenek, zamieszkujący tereny pustynne, jest najmniejszym lisem na świecie z charakterystycznymi, dużymi uszami. Lis polarny natomiast charakteryzuje się małymi uszami oraz krótkim pyskiem. Za przykład posłużyć mogą też niedźwiedzie. Najmniejszy z nich czyli niedźwiedź malajski zamieszkuje lasy Azji Południowo-Wschodniej, czyli klimat gorący i wilgotny. Największy z nich niedźwiedź polarny bytuje w trudnych, mroźnych warunkach środowiskowych. Cechami adaptacyjnymi różniącymi te niedźwiedzie są oprócz różnic w gęstości futra i otłuszczeniu są ich rozmiary. Zwierzęta tego samego gatunku, żyjące w mroźnych warunkach osiągają na ogół większe rozmiary, ich uszy czy pyski są krótsze, a wszystko to ze względu na termoregulację. Bardziej krępa budowa ciała zwierząt „arktycznych” pozwala na lepsze zachowanie ciepła, natomiast smukła budowa zwierząt „pustynnych” ma za zadanie oddawanie ciepła by nie dopuścić do przegrzania organizmu. Jednakże zmiany adaptacyjne nie zależą jedynie od temperatury, bardzo ważnym czynnikiem jest również rodzaj pożywienia. Przyjrzyjmy się temu przypadkowi na przykładzie kotowatych. Żyjące w Polsce dzikie drapieżniki z tej rodziny żbik i ryś są o wiele mniejsze niż ich afrykańscy kuzyni, lwy, gepardy czy lamparty. Na podstawie przytoczonego wcześniej przykładu powinno być na odwrót. Wszakże Afryka charakteryzuje się wyższymi, średnimi temperaturami niż leżąca w strefie umiarkowanej Polska. Jednakże specjacja zwierzyny łownej wywarła presję na drapieżnikach. Żyjące w Afryce gazele są niezwykle szybkie i zwinne, antylopy gnu duże, wytrzymałe. Z tego powodu „afrykańskie koty”, będące głównymi drapieżnikami na swoim kontynencie, musiały się przystosować do polowań na tak „przygotowanych” roślinożerców. Należy pamiętać, że specjacja czy adaptacja jest ciągłą „grą” pomiędzy drapieżnikiem i ofiarą i mechanizmy adaptacyjne dla danych gatunków różnią się od siebie. Przykłady można mnożyć, ale przejdźmy do jednego z najważniejszych, człowieka. Wiedzą powszechną jest to, że ludzie dzielą się na rasy, różniące się od siebie. Nie wynika to z niczego innego jak właśnie ze specjacji i adaptacji. Nie bez przyczyny Eskimosi posiadają krępą budowę ciała, występuję tu ten sam mechanizm co u niedźwiedzi czyli termoregulacja. Tak samo ludy zamieszkujące oryginalnie Afrykę charakteryzują się pewnymi cechami, które pozwalają im na przeżycie w gorącym i suchym klimacie: szeroką, krótką, wypukłą klatkę piersiową, szerokimi ramionami, wąską miednicą, krótkimi drogami oddechowymi, szerokim nosem, grubymi wargami, skąpym owłosieniem powłok ciała, krótkim tułowiem, ale długimi nogami, dużą powierzchnię wymiany ciepła ze środowiskiem, licznymi gruczołami potowymi pozwalającymi utrzymać właściwą temperaturę ciała w tropikach i przede wszystkim czarną pigmentacją skóry, która ma za zadanie odbijać światło. Natura zawsze znajdzie sposób by przystosować dany gatunek do warunków w których bytuje. Jednakże co jeśli gatunek przystosowany do życia w warunkach X migruję do miejsca Y? W wielu przypadkach taka populacja może nie przetrwać, ale w biologii mamy do czynienia także z tak zwanymi gatunkami inwazyjnymi. Gatunek inwazyjny czy inaczej Inwazyjny Gatunek Obcy (IGO) to gatunek allochtoniczny o znacznej ekspansywności, który rozprzestrzenia się naturalnie lub z udziałem człowieka i stanowi zagrożenie dla fauny i flory danego ekosystemu, konkurując z gatunkami autochtonicznymi o niszę ekologiczną, a także przyczyniając się do wyginięcia gatunków miejscowych^[9;10]. Prostymi słowami jest to zwierzę, które naturalnie nie występuję na danym obszarze, ale na skutek przypadku czy wystąpienia określonych warunków środowiskowych migruję i osiedla się na terenie dla siebie obcym konkurując z „miejscowymi” niszcząc ich „dom” często doprowadzając również do wyparcia czy wręcz wyniszczenia gatunków rodzimych.  W obecnych czasach prowadzi się wiele programów mających na celu ograniczenie przemieszczania się czy skutków występowania inwazyjnych gatunków. Odławianie i transport ich w inne miejsca czy w przypadkach krytycznych wręcz usypianie inwazyjnych zwierząt. Wszystko po to by chronić bioróżnorodność na danym obszarze, by rodzime gatunki dalej były „gospodarzami we własnym domu”. Wszakże nikt nie odmawia prawa do życia szopom czy żółwiom czerwonolicym, ale nie kosztem kun czy żółwi błotnych. Skoro wszyscy są zgodni, że należy zachować bioróżnorodność i obce w danym środowisku zwierzęta wpływają na nie negatywnie to dlaczego inną strategię przyjmujemy w stosunku do człowieka, gatunku najbardziej destrukcyjnego? Jak wcześniej zostało to omówione ludzie różnią się od siebie, jest to fakt niepodważalny, widoczny na pierwszy rzut oka. Skoro natura wyposażyła czarną rasę w pigmentację skóry, która jest przystosowaniem do życia w rejonach o dużym nasłonecznieniu czy w takim przypadku „ściąganie” ich do klimatu umiarkowanego wśród ludzi żyjących tam „na co dzień” nie jest działaniem wbrew naturze? Dlaczego światowe rządy chronią bioróżnorodność gatunkową zwierząt czy nawet roślin, a popierają masową migrację ludzi, a nawet wmawiają, że jest to efekt pozytywny? Dlaczego wypieranie czy mieszanie się genów różnych zwierząt jest uznawane za efekt negatywny, natomiast mieszanie się ras ludzkich przedstawiane jest jako działanie korzystne? Dlaczego w stosunku do ludzi pojęcie bioróżnorodności zostało wypaczone? Oczywiście na te pytania każdy inteligentny czytelnik sobie odpowie samodzielnie. Jedno jest pewne, każdy ma swoje miejsce na ziemi, a natura przygotowała różne organizmy do życia na danym terenie nie bez przyczyny. 

Literatura

1. Via, Sara (June 16, 2009). „Natural selection in action during speciation”. PNAS. 106 (Suppl 1): 9939–9946.
2. Ernst Mayr: Systematics and the Origin of Species. Columbia University Press, 1942. ISBN 0-674-86250-3.
3. Darwin (1898)
4. Cook, Orator F. (March 30, 1906). „Factors of species-formation”. Science. 23 (587): 506–507.
5. Ridley, Mark. „Speciation – What is the role of reinforcement in speciation?”. Retrieved 2015-09-07. Adapted from Evolution (2004), 3rd edition (Malden, MA: Blackwell Publishing), 
6. Sætre, Glenn-Peter (2012). „Reinforcement”. eLS doi:10.1002/9780470015902.a0001754.pub3
7. Daintith, John; Martin, Elizabeth A., eds. (2010) [First published 1984 as Concise Science Dictionary]. „adaptation”. A Dictionary of Science. Oxford Paperback Reference (6th ed.). Oxford University Press. p. 13. ISBN 978-0-19-956146-9. LCCN 2010287468. OCLC 444383696. Any change in the structure or functioning of successive generations of a population that makes it better suited to its environment.
8. Rymer, Tasmin; Pillay, Neville; Schradin, Carsten (2013). „Extinction or Survival? Behavioral Flexibility in Response to Environmental Change in the African Striped Mouse Rhabdomys”. Sustainability. 5 (1): 163–186.
9. Generalna Dyrekcja Ochrony Środowiska: Inwazyjne gatunki obce. [dostęp 2022-09-08].
10. Roy et al. Developing a list of invasive alien species likely to threaten biodiversity and ecosystems in the European Union. „Global Change Biology”, s. 1–17, 2018. DOI: 10.1111/gcb.14527