Wie wirkt sich die Evolution auf Pflanzen im Laufe der Zeit aus? Gibt es Muster in der Diversifizierung von Pflanzen? Ein Papier, das letztes Jahr von Ofir Katz untersucht wurde der verblüffende Anstieg der Angiospermen. Ihre Vielfalt ist in relativ kurzer Zeit explodiert. Sie sind heute die artenreichste Gruppe der Landpflanzen.
Einer der Punkte, die Katz ansprach, war, dass Biodiversität Biodiversität schafft. Wenn das Leben komplexer wird, schafft es neue Nischen, in denen andere Lebewesen leben können. Tatsächlich arbeitet die Evolution innerhalb einer positiven Rückkopplungsschleife. Jede Iteration treibt anderswo in der natürlichen Welt Veränderungen voran.
Das Ergebnis ist, wenn Sie in der Zeit zurückreisen würden, würden Sie wahrscheinlich feststellen, dass die Pflanzenwelt nicht nur anders, sondern auch weniger komplex ist. Je weiter man zurückgeht, desto weniger vielfältig sind die Wälder. Sie würden einige Arten sehen, die jetzt ausgestorben sind, aber diese neuen Arten wären weniger zahlreich im Vergleich zu der Vielfalt, die wir heute haben.
So wurde die Evolution des Lebens mit einer komplizierten Maschine verglichen. Was passiert also mit dieser Maschine, wenn Sie sie mit einer (metaphorischen) Schaufel reparieren?
Donald Levin hat einen Blick in die Zukunft geworfen und sieht die Evolution eine auffallend andere Wendung nehmen. Was könnte solch eine beispiellose Veränderung bewirken? Nun, das verrät er im Titel seiner Arbeit: „Pflanzenartenbildung im Zeitalter des Klimawandels".
Kohlendioxidkonzentrationen ändern sich jetzt schneller als zu irgendeinem bekannten Zeitpunkt in der Vergangenheit der Erde. Einige Leute argumentieren, dass die Kohlendioxidkonzentrationen steigen und fallen und die aktuellen Konzentrationen innerhalb der Normen liegen. Ebenso klettert die Autobahn M1 Hunderte von Metern auf und ab, wenn sie von London nach Leeds führt. Welchen möglichen Schaden könnte also eine unerwartete 6-Zoll-Mauer auf der Überholspur anrichten? Die Änderungsrate ist wichtig, und eine beispiellose Änderungsrate könnte eine beispiellose Veränderung in der Evolution bewirken.
Prof. Levin hat sich Daten angesehen, die besagen, dass der Klimawandel in diesem Ausmaß bis zu 33 % der Pflanzenarten zum Aussterben bringen könnte. Wenn wir in einer Welt leben, in der die Biologie immer ärmer und weniger vielfältig wird, was wird dann die Evolution vorantreiben? Wenn Biodiversität Biodiversität schafft, ist Evolution dann vorbei?
Mit Blick auf die Beweise ist Prof. Levin zu dem Schluss gekommen, dass die Artbildung in den nächsten 500 Jahren am häufigsten durch Polyploidie erfolgen wird.
Polyploidie tritt auf, wenn Pflanzen zusätzliche Kopien von Genomen erhalten. Typischerweise sind sie haploid, mit einzelnen Chromosomen oder diploid. Diploide Organismen wie Sie haben Chromosomenpaare. Pflanzen sind in ihrem blühenden Zustand oft diploid, müssen es aber nicht sein. Sie können triploid sein, mit drei Kopien ihres Genoms. Oder Tetraploid, mit vier Exemplaren. Einige Erdbeeren sind sogar oktoploid und haben acht Kopien ihres Genoms.
Polyploide können Umgebungen anders angehen als ihre diploiden Vorfahren. Piyal Karunarathne und Kollegen untersucht wie das Gras Paspalum intermedium interagierten, wenn Polyploide und Diploide im gleichen Bereich lebten. Sie fanden heraus, dass die älteren, diploiden Populationen an eine engere Reihe von Lebensräumen angepasst waren als die tetraploiden Gräser. Während also die Diploiden die Kerngebiete beherrschten, konnten sich die Polyploiden in neue Lebensräume ausdehnen.
Prof. Levin glaubt, dass „Kerngebiete“ angesichts der sich schnell verändernden Lebensräume marginal werden könnten. Diese Veränderung bedeutet, dass Polyploide ihre diploiden Vorfahren zum Aussterben bringen könnten. Wenn Sie Prof. Levin fragen würden, ob dies üblich ist, wenn sich Polyploide bilden, würden Sie ein klares „Nein“ erhalten.
Die neuen Polyploiden werden jedoch nicht ihren eigenen Weg gehen und könnten zu einigen eigenen Naturschutzproblemen führen. Prof. Levin erklärte: „Im Gegensatz zu den Produkten der Abstammungsspaltung werden junge polyploide Arten relativ wenige Populationen haben und daher anfälliger für das Aussterben sein als diploide Arten, die aus der Abstammungsspaltung hervorgehen.“
Aber was ist mit der Zukunft? Wenn Prof. Levin sich die Zeitmaschine von HG Wells ausleihen und sie 500 Jahre in die Zukunft steuern würde, wonach würde er suchen? Für Prof. Levin wäre die erste Frage auf seinen Lippen nicht Morlocks oder Eloi. Stattdessen wäre es eine Frage akademischer Standards. „War meine Spekulation richtig, oder hätte dieses Papier 2019 abgelehnt werden sollen?“
