Нове дослідження кидає виклик теорії швидкої еволюції

Дослідники в галузі біологічних наук припускають, що статистичний «шум» викликає явне прискорення еволюційних темпів протягом короткого періоду. Протягом десятиліть дослідники помічали, що темп еволюції має тенденцію прискорюватися протягом коротших часових проміжків, таких як п’ять мільйонів років порівняно з п’ятдесятьма мільйонами років. Ця загальна тенденція вказує на те, що «молодші» групи організмів, з погляду еволюції, мають тенденцію демонструвати вищі темпи видоутворення, вимирання та еволюції розміру тіла, серед інших відмінностей від старших груп.

Схоже, що еволюційні процеси відбуваються в різних часових масштабах, що, можливо, потребує нової теорії, що пов’язує мікроеволюцію та макроеволюцію. Більше питання мучить вчених: чому?

Є ймовірні пояснення. Новий вид може населяти новий ланцюг островів, що дозволяє більше варіацій, коли він поширюється в нові ніші. Астероїд може зіткнутися з Землею, збільшивши швидкість вимирання. Можливо, види еволюціонують до «оптимального» значення ознаки, а потім виходять на плато.

Нове пояснення: статистичний шум

Стаття, опублікована в PLOS Computational Biology, тепер пропонує абсолютно нове пояснення для розуміння цієї еволюційної моделі: статистичний «шум». Стаття була написана Брайаном К. О’Мірою, професором кафедри екології та еволюційної біології в Університеті Теннессі, і Джеремі М. Больє, доцентом кафедри біологічних наук Університету Арканзасу.

Автори зазначають, що «застосовуючи новий статистичний підхід, ми виявили, що цей незалежний від часу шум, який часто не помічають як несуттєвий, створює оманливу гіперболічну картину, створюючи враження, що швидкість еволюції зростає протягом коротших часових проміжків, хоча насправді це відбувається. ні. Іншими словами, наші висновки свідчать про те, що менші, молодші клади [групи зі спільними предками], здається, еволюціонують швидше не через внутрішні властивості, а через статистичний шум».

Виклик давньому припущенню

Дослідження поєднує математику, статистику та біологію, щоб показати, що ця довготривала гіперболічна модель є аномалією, оскільки вона не враховує той факт, що всі види на землі визначаються своїми унікальними рисами, так само як варіаціями, які існують у них риси.

Загальноприйнятим науковим принципом є те, що найпростіше можливе пояснення, яке відповідає даним, зазвичай є правильним. Еволюція, що відбувається в абсолютно інших часових масштабах, набагато менш імовірна, ніж шум у числах.

Зрештою, дослідження підкреслює критичну важливість обліку властивих упереджень і помилок в інтерпретації моделей біорізноманіття як на дрібних, так і на глибоких масштабах часу.

У неопублікованому підсумку своєї роботи автори зазначають, що «[о] наші результати можуть розглядатися як засмучення: закономірність, яка могла б започаткувати тисячу статей із дійсно цікавими біологічними гіпотезами, можна пояснити як артефакт.

«Однак це насправді прогрес – ми пояснили загальну закономірність, яку бачимо у світі. Біологія багата таємницями: фактична відповідь на одну дозволяє нам переходити до наступної. Є ще багато запитань щодо біологічних показників, але нинішня парадигма побудови показників залежно від часу, ймовірно, має закінчитися».