堪薩斯大學領導的一項新研究可能會解開物種”老化過程”中的一個謎團–或者說，一個物種出現後，其滅絕的風險是如何變化的。多年來，演化生物學家一直認為，與年輕物種相比，年長物種在避免滅絕方面缺乏真正的優勢，這種觀點在研究人員中被稱為”紅皇后理論”。

重溫紅皇后理論

“紅皇后理論”認為，物種必須不停地奔跑才能保持不動，就像劉易斯-卡羅爾的《透過望遠鏡》一書中的人物一樣，領銜作者、昆明理工大學生態學與進化生物學系博士後研究員詹姆斯-索爾茲伯里（James Saulsbury）說。”這一觀點在20 世紀70 年代被轉化為一種生態學理論，試圖解釋物種滅絕風險似乎不會隨物種壽命而改變這一現象。”

然而，歲月並沒有眷顧這個理論。索爾斯伯里說：”在對這一現象的最早調查中，所有年齡段的物種似乎都以差不多的速度滅絕，這也許只是因為當時的證據相對粗糙。這在紅皇后模式下是有道理的，在這個模式下，物種不斷與其他物種競爭，而其他物種也在與它們一起適應環境”。

質疑與超越紅皇后

但是，隨著更多數據的收集和更複雜方法的分析，科學家們越來越多地發現了紅皇后理論的反證。

較年輕的物種通常面臨更大的滅絕風險。堪薩斯大學的一個新模型顯示了這個新發現，即物種滅絕與年齡有關，同時也強調了零和競爭在解釋物種滅絕中的重要性，正如較早的”紅皇后”理論一樣。資料來源：Saulsbury 等人

索爾茲伯里說：「科學家們不斷發現年輕物種特別容易滅絕的情況。因此，我們有了一個理論真空–一堆反常的觀察結果，卻沒有統一的方法來理解它們。”

但現在，索爾斯伯里領導的研究發表在《美國國家科學院院刊》上，或許能解開這個謎團。索爾茲伯里和他的合著者們的研究表明，一個物種的年齡與其滅絕風險之間的關係可以透過一個被稱為”生物多樣性中性理論”的生態模型來準確預測。

中性理論的啟示

中性理論是一個生態上相似的物種爭奪有限資源的簡單模型，每個物種的結果或多或少都是隨機的。

根據《國家科學院院刊》（PNAS）論文的非專業摘要，在該理論中，”物種要么滅絕，要么從較小的初始種群規模擴大到不那麼容易滅絕，但它們總是容易被競爭者取代”。索爾斯伯里及其同事將這一理論延伸到對化石記錄的預測中，發現中性理論”以驚人的準確性預測了浮游動物化石中的存活率，並解釋了紅皇后預測的一般經驗偏差”。

索爾茲伯里的合著者是多倫多大學的C. Tomomi Parins-Fukuchi、牛津大學和亞利桑那大學的Connor Wilson 以及奧斯陸大學的Trond Reitan 和Lee Hsiang Liow。

雖然中性理論似乎意味著”紅皇后理論”的謝幕，但這位科大研究人員說，”紅皇后理論”仍然有其價值。主要是它提出了一個仍然有效的觀點，即物種之間為了有限的資源進行零和博弈，總是在爭奪自然界更大的蛋糕。

索爾斯伯里說：「紅皇后理論一直是生物進化論界一個引人注目的重要觀點，但化石記錄的數據似乎不再支持這個理論。但我並不認為我們的論文真的駁斥了這一觀點，因為事實上，紅皇后理論和中性理論在深層次上非常相似。它們都描述了由於物種之間對資源的競爭以及生物相互作用導致的群落不斷更替而導致的物種滅絕”。

保護的相關性和影響

最終，這些發現不僅有助於理解塑造自然世界的各種力量，而且可能與保育工作有關，因為全球各地的物種面臨氣候變遷和棲息地喪失帶來的日益嚴重的威脅。

“是什麼讓一個物種容易滅絕？索爾茲伯里問道​​。”人們有興趣從化石記錄中了解它是否能告訴我們任何有助於保護物種的信息。我們研究的悲觀之處在於，在某些生態情況下，物種的命運並不是完全可以預測的；我們能夠預測滅絕的程度是有一定限度的。在某種程度上，滅絕將由看似隨機的力量決定–歷史的偶然。這一點在古生物學研究中得到了一些支持。”他說，人們一直在努力了解化石記錄中滅絕的預測因素，但迄今為止並沒有得出太多的一般性結論。

“沒有什麼特徵能使人永生或不容易滅絕。但我們的研究樂觀的一面是，整個群落的滅絕模式是可以預測和理解的。我們可以很好地掌握生物群落的特徵，例如物種滅絕的風險是如何隨著年齡的增長而變化的。即使單一物種的命運難以預測，整個群落的命運也是可以很好理解的”。

索爾茲伯里也提出了一個警告：對物種滅絕的中性解釋在生命之樹不同部分的成功率有多大，還有待觀察。他說：”我們的研究也是在以百萬年為單位的地質時間尺度上進行的。在我們一生的時間尺度上，情況可能會大不相同。”

編譯來源：ScitechDaily