Bằng chứng từ chọn lọc tự nhiên Bằng chứng về tổ tiên chung

Các ví dụ về bằng chứng cho sự tiến hóa thường xuất phát từ quan sát trực tiếp chọn lọc tự nhiên trong các lĩnh vực và phòng thí nghiệm. Đây là phần độc nhất ở chỗ nó cung cấp một bối cảnh hẹp hơn liên quan đến quá trình chọn lọc. Tất cả các ví dụ được cung cấp trước đó đã mô tả bằng chứng cho thấy sự tiến hóa đã xảy ra, nhưng không cung cấp cơ chế cơ bản chính: chọn lọc tự nhiên. Phần này cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng chọn lọc tự nhiên xảy ra, đã được lặp lại một cách nhân tạo và có thể được lặp lại trong các thí nghiệm ở phòng thí nghiệm.

Các nhà khoa học đã quan sát và ghi lại vô số sự kiện trong đó chọn lọc tự nhiên đang hoạt động. Các ví dụ được biết đến nhiều nhất là tình trạng kháng thuốc kháng sinh trong lĩnh vực y tế cùng với các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm nổi tiếng hơn chứng minh sự xuất hiện của sự tiến hóa. Chọn lọc tự nhiên là nguyên nhân tác động tới tổ tiên chung trong khoảng thời gian lâu dài và dưới áp lực của sự chọn lọc đã dẫn đến sự đa dạng của sự sống trên Trái Đất như ngày nay. Tất cả các sự thích nghi – được ghi chép trong các tài liệu và cả những thay đổi không được ghi chép đề cập đến – đều là kết quả của chọn lọc tự nhiên (và một vài quá trình nhỏ khác). Nó được xác định rõ rằng, "... chọn lọc tự nhiên là một phần luôn luôn có của sự hình thành loài...",[164] và là động lực chính của sự hình thành loài;[165] do đó, các ví dụ sau đây về chọn lọc tự nhiên và sự hình thành loài thường sẽ liên quan hoặc tương ứng với nhau. Các ví dụ dưới đây chỉ là một phần nhỏ của các thí nghiệm và quan sát thực tế.

Chọn lọc nhân tạo và thực nghiệm tiến hóa

Hình 5a: Giống chó lai ChihuahuaGreat Dane minh họa khoảng kích thước giữa các giống chó lai.

Chọn lọc nhân tạo thể hiện sự đa dạng có thể tồn tại giữa các sinh vật có chung tổ tiên tương đối gần đây. Trong chọn lọc nhân tạo, một loài được lai tạo có chọn lọc ở mỗi thế hệ, chỉ cho phép những sinh vật thể hiện các đặc tính mong muốn được sinh sản. Những đặc điểm này ngày càng phát triển tốt trong các thế hệ kế tiếp. Chọn lọc nhân tạo đã thành công từ lâu trước khi khoa học phát hiện ra cơ sở di truyền. Ví dụ về chọn lọc nhân tạo bao gồm nhân giống chó, thực phẩm biến đổi gen, nhân giống hoa và trồng các loại thực phẩm như cải bắp dại,[166] và những loại khác.

Thực nghiệm tiến hóa sử dụng các thí nghiệm có kiểm soát để kiểm tra các giả thuyết và học thuyết của tiến hóa. Trong một ví dụ ban đầu, William Dallinger đã thiết lập một thí nghiệm ngay trước năm 1880, khiến vi khuẩn nóng lên với mục đích buộc thay đổi thích nghi. Thử nghiệm của ông đã diễn ra trong khoảng bảy năm và kết quả được công bố của ông đã được hoan nghênh, nhưng ông đã không tiếp tục thử nghiệm sau khi máy móc bị hỏng.[167]

Một ví dụ quy mô lớn về sự thử nghiệm tiến hóa là thí nghiệm đa thế hệ với Escherichia coli của Richard Lenski. Lenski quan sát thấy rằng một số chủng E. coli đã phát triển một khả năng mới phức tạp, khả năng chuyển hóa citrate, sau hàng chục ngàn thế hệ.[168][169] Nhà sinh vật học tiến hóa Jerry Coyne nhận xét với tư cách là một nhà phê bình sáng tạo luận, nói rằng, "điều tôi thích nhất là nó nói rằng những đặc điểm phức tạp có thể được phát triển bởi sự kết hợp của những sự kiện không thể xảy ra."[168] Ngoài những thay đổi về trao đổi chất, các quần thể vi khuẩn khác nhau đã được tìm thấy có sự khác biệt về cả hình thái (kích thước tổng thể của tế bào) và thích nghi (được đo lường bằng sự cạnh tranh với tổ tiên).[170] Thí nghiệm tiến hóa dài hạn của E. coli bắt đầu vào năm 1988 vẫn đang được tiến hành và đã cho thấy sự thích nghi bao gồm cả sự tiến hóa của một chủng E. coli có thể phát triển trên môi trường tăng trưởng chứa axit citric. Một đặc điểm vắng mặt trong tất cả các dạng đã biết khác của E. coli , bao gồm cả chủng ban đầu.

Động vật không xương sống

Lịch sử dẫn đến sự chịu đựng ở Daphnia

Một nghiên cứu về các loài Daphnia và ô nhiễm chì trong thế kỷ 20 đã dự đoán rằng sự gia tăng ô nhiễm chì sẽ dẫn đến sự chọn lọc mạnh mẽ về khả năng chịu đựng với chì. Các nhà nghiên cứu đã có thể sử dụng "sinh thái phục sinh", bằng cách ấp những quả trứng hàng chục năm tuổi của Daphnia từ thời hồ bị ô nhiễm nặng chì. Những con non trong nghiên cứu được so sánh với Daphnia ngày nay, và đã chứng minh "sự khác biệt về sự thích nghi mạnh mẽ giữa các kiểu hình cũ và hiện đại khi phải đối mặt với một tác nhân gây stress trong môi trường lịch sử". Về cơ bản, Daphnia thời hiện đại không thể chống lại hoặc chịu đựng được lượng chì cao (điều này là do sự giảm ô nhiễm chì rất lớn ở các hồ thế kỷ 21). Tuy nhiên, những con non mới nở ra từ những quả trứng xưa có thể chịu được ô nhiễm chì cao. Các tác giả kết luận rằng "bằng cách sử dụng các kỹ thuật của hệ sinh thái phục sinh, chúng tôi đã có thể cho thấy sự thay đổi kiểu hình rõ ràng trong nhiều thập kỷ...".[171]

Bướm sâu đo bạch dương

Một ví dụ kinh điển là sự thay đổi kiểu hình, sự thích nghi màu sắc từ sáng đến tối, trong bướm sâu đo bạch dương, do ô nhiễm từ cách mạng công nghiệp ở Anh. Và ngược lại khi các nhà máy ngừng gây ô nhiễm thì kiểu hình màu sắc sáng tăng trở lại.

Hình 5b: Loài bướm sâu đo bạch dương Biston betularia f. typica có cơ thể màu trắng.
Hình 5c: Loài bướm sâu đo bạch dương Biston betularia f. carbonaria có cơ thể màu đen.
Hình 5d: Loài bướm sâu đo bạch dương Typica và carbonaria trên cùng một cái cây. Cơ thể màu sáng của typica (bên dưới vỏ cây bị tróc) gần như vô hình trên cái cây không chịu ảnh hưởng của sự ô nhiễm, ngụy trang khỏi những kẻ săn mồi của nó.

Vi sinh vật

Kháng thuốc kháng sinh ở vi khuẩn

Sự phát triển và lan truyền của khả năng kháng kháng sinhvi khuẩn là bằng chứng cho quá trình tiến hóa của các loài. Do đó, sự xuất hiện của kháng thuốc vancomycintụ cầu vàng , và sự nguy hiểm mà nó gây ra cho bệnh nhân nằm tại bệnh viện, là kết quả trực tiếp của tiến hóa thông qua chọn lọc tự nhiên. Sự gia tăng của các chủng Shigella kháng với nhóm kháng sinh tổng hợp của sulfonamide cũng cho thấy việc tạo ra thông tin mới như một quá trình tiến hóa.[172] Tương tự như vậy, sự xuất hiện của tính kháng DDT ở nhiều loài muỗi Anophele và sự xuất hiện của khả năng kháng nấm da trong quần thể thỏ sinh sản ở Úc, đều là bằng chứng về sự tồn tại của tiến hóa trong các tình huống tiến hóa dưới áp lực chọn lọc ở các loài qua các thế hệ xảy ra nhanh chóng.

Tất cả các lớp vi sinh vật đều phát triển khả năng đề kháng: bao gồm nấm (kháng thuốc kháng nấm), virus (kháng thuốc kháng vi rút), động vật nguyên sinh (kháng thuốc kháng động vật nguyên sinhvi khuẩn (kháng thuốc kháng sinh). Điều này có thể suy luận ra khi tất cả sự sống đang tồn tại đều có chung mã di truyền và do đó phải chịu quá trình tiến hóa thông qua các cơ chế khác nhau của nó.

Vi khuẩn ăn Nylon

Một ví dụ khác về các sinh vật thích nghi với điều kiện do con người gây ra là Vi khuẩn ăn Nylon: một chủng Flavobacterium có khả năng tiêu hóa một số sản phẩm phụ của quá trình sản xuất nylon 6. Có sự đồng thuận khoa học rằng khả năng tổng hợp enzym phân hủy nylon (nylonase) nhiều khả năng đã phát triển bằng một bước đột biến mà vẫn tồn tại vì nó cải thiện khả năng thích nghi của vi khuẩn sở hữu đột biến. Đây được coi là một ví dụ tốt về sự tiến hóa thông qua đột biến và chọn lọc tự nhiên đã được quan sát đã xảy ra và đáng lẽ sẽ không thể xảy ra cho đến khi con người sản xuất nylon.[173][174][175][176]

Thực vật và nấm

Bức xạ hoa khỉ

Cả hai phân loài Mimulus aurantiacus Puniceus (hoa đỏ) và Mimulus aurantiacus australis (hoa vàng) của hoa khỉ đều bị cô lập do sự ưa thích của loài chim ruồi và sự thụ phấn của bướm đêm hawkmoth. Bức xạ của phân loài M. aurantiacus hầu hết có màu vàng; tuy nhiên, cả M. a. ssp. Puniceus và M. a. ssp. flemingii có màu đỏ. Phân tích phát sinh gen cho thấy hai nguồn gốc độc lập của hoa màu đỏ phát sinh do cis - đột biến quy định trong gen MaMyb2 có trong tất cả phân loài của M. aurantiacus. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy rằng không xảy ra hai đột biến độc lập, mà một alen MaMyb2 đã được chuyển qua lai tạo xâm lấn (introgressive hybridization).[177] Nghiên cứu này trình bày một ví dụ về sự kết hợp của nghiên cứu trong các ngành khác nhau. Phân lập gen và cis - chức năng điều tiết; phân tích phát sinh chủng loại; vị trí địa lý và ưu tiên thụ phấn; và lai tạo loài và sự hình thành loài chỉ là một số lĩnh vực trong đó dữ liệu có thể được lấy để ghi nhận sự xuất hiện của tiến hóa.

Nấm phóng xạ

Giống như cá tuyết, ô nhiễm do con người gây ra có thể ở các dạng khác nhau. Nấm phóng xạ là một ví dụ hoàn hảo về chọn lọc tự nhiên diễn ra sau một tai nạn hóa học. Nấm phóng xạ dường như sử dụng sắc tố melanin để chuyển đổi bức xạ gamma thành năng lượng hóa học để tăng trưởng[178][179] và được phát hiện lần đầu tiên vào năm 2007 khi nấm mốc màu đen mọc bên trong và xung quanh Nhà máy điện hạt nhân Chernobyl.[178] Nghiên cứu tại Đại học Y Albert Einstein cho thấy ba loại nấm có chứa melanin, Cladosporium sphaerospermum , Wangiella dermatitidis , và Cryptococcus neoformans , đã tăng thêm sinh khối và tích lũy axetat nhanh hơn trong môi trường có mức bức xạ cao hơn 500 lần so với trong môi trường bình thường.

Động vật có xương sống

Cá bảy màu

Trong khi nghiên cứu cá bảy màu (Poecilia reticulata) tại đảo Trinidad, nhà sinh vật học John Endler đã phát hiện ra sự chọn lọc tại nơi sinh sống của quần thể cá. Để loại trừ các khả năng khác, Endler đã thiết lập một thí nghiệm được kiểm soát chặt chẽ để mô phỏng môi trường sống tự nhiên bằng cách xây dựng mười ao trong nhà kính phòng thí nghiệm tại Đại học Princeton. Mỗi ao chứa sỏi để khớp chính xác với ao tự nhiên. Sau khi bắt được một mẫu cá bảy màu ngẫu nhiên từ các ao ở Trinidad, ông nuôi và trộn chúng để tạo ra các quần thể di truyền đa dạng tương tự và đo từng con cá (chiều dài điểm, chiều cao điểm, diện tích điểm, chiều dài điểm tương đối, chiều cao điểm tương đối, tổng số diện tích vá, và chiều dài cơ thể tiêu chuẩn). Để phục vụ thí nghiệm, ông đã thêm Crenicichla alta (kẻ săn mồi chính của P. reticulata) trong bốn ao,Rivulus hartii (một loài cá không ăn thịt) trong bốn ao, và bỏ trống hai ao còn lại chỉ có cá bảy màu. Sau 10 thế hệ, các phép đo được thực hiện lại để so sánh giữa các quần thể cá bảy màu của ao và. Endler phát hiện ra rằng quần thể cá bảy màu đã tiến hóa các vẻ ngoài màu sắc sặc sở trong các nhóm chứng (chỉ có cá bảy màu) và nhóm không có động vật ăn thịt còn nhóm có động vật ăn thịt thì có màu nâu xám. Áp lực dự đoán đã gây ra một lựa chọn chống lại nổi bật từ sỏi nền.[180]

Hình 5e: Cá bảy màu Trinidad trong thí nghiệm của Endler (Poecilia reticulata)

Song song, trong thí nghiệm này, Endler đã tiến hành một thí nghiệm thực địa ở Trinidad, nơi anh bắt được cá bảy màu từ ao nơi chúng có động vật ăn thịt và di chuyển chúng đến ao ở thượng nguồn nơi những kẻ săn mồi không sống. Sau 15 thế hệ, Endler phát hiện ra rằng cá bảy màu được di dời đã tiến hóa thành các vẻ đầy màu sắc và ấn tượng. Về cơ bản, cả hai thí nghiệm đều cho thấy sự hội tụ do áp lực lựa chọn tương tự (nghĩa là sự chọn lọc do động vật ăn thịt chống lại các vẻ ngoài có màu tương phản với môi trường và lựa chọn giới tính cho các vẻ ngoài có màu tương phản).[180]

Trong một nghiên cứu sau đó của David Reznick, quần thể rộng đã được kiểm tra 11 năm sau khi Endler di chuyển cá bảy màu lên những con suối cao. Nghiên cứu cho thấy rằng quần thể đã phát triển theo một số cách khác nhau: hoa văn màu sáng, trưởng thành muộn, kích thước lớn hơn, kích thước lứa nhỏ hơn và con cái lớn hơn trong lứa.[181] Các nghiên cứu sâu hơn về P. reticulata và những kẻ săn mồi của chúng trong dòng Trinidad đã chỉ ra rằng các cách chọn lọc khác nhau thông qua việc săn mồi không chỉ thay đổi màu sắc bên ngoài, kích thước và hành vi của cá bảy màu, mà là lịch sử sự sống sống và vẻ ngoài của lịch sử sự sống].[182]

Con người

Chọn lọc tự nhiên được quan sát thấy ở các quần thể người đương đại, với những phát hiện gần đây chứng minh rằng dân số có nguy cơ mắc bệnh suy nhược kuru nghiêm trọng có sự biểu hiện quá mức đáng kể của một biến thể miễn dịch của protein prion quy định bởi gen G127V so với các alen không miễn dịch. Các nhà khoa học đưa ra một trong những lý do cho việc chọn lọc nhanh chóng biến thể di truyền này là mức độ gây tử vong của bệnh ở những người không miễn dịch.[183][184] Các xu hướng tiến hóa trong các báo cáo khác trong các quần thể khác bao gồm kéo dài thời kỳ sinh sản, giảm mức cholesterol, đường huyết và huyết áp.[185]

Một ví dụ nổi tiếng về sự chọn lọc xảy ra trong quần thể người là dung nạp đường lactose (sữa). Hội chứng không dung nạp lactose là không có khả năng chuyển hóa lactose, do thiếu enzyme cần thiết là lactase trong hệ thống tiêu hóa. Tình trạng bình thường của một loài động vật có vú là để con non nó bị giảm sản xuất lactase vào cuối thời kỳ cai sữa (weaning period) (đây là một khoảng thời gian cụ thể của loài). Ở người, trong các xã hội không tiêu thụ sữa, sản xuất lactase thường giảm khoảng 90% trong bốn năm đầu đời, mặc dù mức giảm chính xác theo thời gian rất khác nhau.[186] Sự tồn tại của hoạt động Lactase ở người trưởng thành có liên quan đến hai sự đa hình: C / T 13910 và G / A 22018 nằm trong gen MCM6 .[187] Sự khác biệt về gen này giúp loại bỏ việc ngừng sản xuất lactase, khiến các thành viên của các quần thể này có thể tiếp tục tiêu thụ sữa tươi và các sản phẩm sữa tươi và lên men khác trong suốt cuộc đời của họ mà không gặp khó khăn. Đây dường như là một tiến hóa gần đây (khoảng 10.000 năm trước [và 7.500 năm trước ở châu Âu])[188] thích nghi với sự tiêu thụ sữa,[189] và đã xảy ra độc lập ở cả Bắc Âu và Đông Phi trong các quần thể có lối sống chăn nuôi trong lịch sử.[190][191]

Thằn lằn tường Ý

Năm 1971, mười mẫu vật trưởng thành của Podarcis sicula (thằn lằn tường Ý) đã được vận chuyển từ đảo Croatia thuộc đảo Pod Kopište đến đảo Pod Mrčaru (khoảng 3,5   km đến Đông). Cả hai hòn đảo đều nằm trên Biển Adriatic gần Lastovo, nơi những con thằn lằn thành lập một quần thể cổ chai.[192][193] Hai hòn đảo có kích thước tương tự nhau, độ cao, vi khí hậu và sự vắng mặt chung của các loài săn mồi trên cạn [193] và quần thể P. sicula đã mở rộng trong nhiều thập kỷ mà không có sự can thiệp của con người, thậm chí còn cạnh tranh với [192]) quần thể Podarcis melisellensis (hiện loài địa phương này đã tuyệt chủng).[194]

Vào những năm 1990, các nhà khoa học đã quay trở lại Pod Mrčaru và thấy rằng những con thằn lằn ở đó khác rất nhiều so với những con trên Kopište. Trong khi các phân tích ty thể DNA đã xác minh rằng P. sicula hiện tại trên Mrčaru về mặt di truyền rất giống với quần thể nguồn Kopište,[192] quần thể Mrčaru mới của P. sicula có kích thước trung bình lớn hơn, chân sau ngắn hơn, tốc độ chạy nước rút tối đa thấp hơn và phản ứng thay đổi đối với các cuộc tấn công săn mồi mô phỏng so với quần thể Kopište ban đầu.[193] Những thay đổi này được quy cho "cường độ săn mồi thoải mái" và bảo vệ tốt hơn từ thảm thực vật trên Mrčaru.[193]

Năm 2008, phân tích sâu hơn cho thấy rằng quần thể Mrčaru của P. sicula có hình thái đầu khác nhau đáng kể (đầu dài hơn, rộng hơn và cao hơn) và lực cắn tăng so với quần thể Kopište ban đầu.[192] Sự thay đổi hình dạng đầu này tương ứng với sự thay đổi trong chế độ ăn uống: Kopište P. sicula chủ yếu là ăn côn trùng, nhưng những cá thể trên Mrčaru ăn nhiều thực vật hơn.[192] Những thay đổi trong phong cách tìm kiếm thức ăn có thể góp phần vào mật độ quần thể lớn hơn và giảm hành vi lãnh thổ của quần thể Mrčaru.[192]

Một sự khác biệt khác được tìm thấy giữa hai quần thể là sự phát hiện, trong thằn lằn Mrčaru, của van hồi - manh tràng, làm chậm quá trình truyền thức ăn và cung cấp các buồng lên men, cho phép các vi sinh vật hội sinh chuyển đổi cellulose thành các chất dinh dưỡng để tiêu hóa.[192] Ngoài ra, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ngành giun tròn là phổ biến trong ruột của thằn lằn Mrčaru, nhưng vắng mặt ở Kopište P. sicula , do nó không có van manh tràng.[192] Các van hồi manh tràng, xuất hiện trong ít hơn 1 phần trăm của tất cả các loài bò sát quy mô đã biết,[195] đã được mô tả như là một "bộ phận thích nghi, một tính năng hoàn toàn mới không có trong quần thể tổ tiên và mới được tiến hóa trong những con thằn lằn này ".[196]

Kháng PAH ở cá Killi

Một nghiên cứu tương tự cũng được thực hiện liên quan đến polycyclic aromatic hydrocarbon (PAHs) gây ô nhiễm nước của sông Elizabeth ở Portsmouth, Virginia. Hóa chất này là sản phẩm của creosote, một loại nhựa đường. Cá Killi Đại Tây Dương ( Fundulus heteroclitus ) đã tiến hóa khả năng kháng PAH liên quan đến gen AHR (cùng loại gen liên quan đến cá sương). Nghiên cứu đặc biệt này tập trung vào khả năng chống lại "độc tính cấp tính và quái thai tim" do PAHs gây ra mà đã đột biến trong cá sương ở sông Hudson.[197]

Kháng PCB trong cá tuyết

Một ví dụ liên quan đến việc quan sát trực tiếp sự biến đổi gen do áp lực chọn lọc là khả năng kháng PCB trong cá tuyết. Sau khi General Electric đổ polychlorination biphenyls (PCB) trong Sông Hudson từ 1947 đến 1976, cá sương (cá sương Microgadus) sống ở sông đã được tìm thấy đã tiến hóa tăng sức đề kháng với các tác dụng độc hại của hợp chất.[198] Khả năng chịu đựng chất độc là do sự thay đổi trong phần mã hóa của gen cụ thể. Các mẫu di truyền được lấy từ cá tuyết sống ở tám con sông khác nhau thuộc vùng New England: sông St. Lawrence, sông Miramichi, sông Margaree, sông Squamscott, sông Niantic, sông Shinnecock, sông Hudson và sông Hackensack. Phân tích di truyền cho thấy trong quần thể cá sương ở bốn con sông cực nam, gen AHR2 (thụ thể aryl hydrocarbon 2) hiện diện như một alen với sự khác biệt của hai loại axit amin.[199] Việc mất đoạn ở gen này đã tạo ra khả năng kháng PCB ở các loài cá và được tìm thấy ở 99% cá thể sông Hudson, 92% ở sông Hackensack, 6% ở sông Niantic và 5% ở vịnh Shinnecock.[199] Tính trạng này dọc theo các vùng nước được lấy mẫu có mối tương quan trực tiếp với áp lực chọn lọc dẫn đến sự tiến hóa của tính kháng PCB ở cá sương Đại Tây Dương.[199]

Động vật hoang dã đô thị

Động vật hoang dã đô thị là một trường hợp rộng và dễ quan sát thấy áp lực chọn lọc do con người gây ra đối với động vật hoang dã. Với sự mở rộng môi trường sống của con người, các loài động vật khác nhau đã thích nghi để sinh tồn trong những môi trường đô thị này. Những loại môi trường này có thể gây áp lực chọn lọc lên sinh vật, thường dẫn đến sự thích nghi mới. Ví dụ, cỏ dại chi Hoàng nương, được tìm thấy ở Pháp, có hai loại hạt, nặng và mịn. Những cái nặng rơi xuống gần cây mẹ, trong khi những hạt mịn trôi xa hơn trên gió. Trong môi trường đô thị, hạt giống trôi nổi thường rơi xuống lớp bê tông cằn cỗi. Trong khoảng 5 – 12 thế hệ, cỏ dại tiến hóa để tạo ra hạt nặng hơn đáng kể so với họ hàng của nó sống ở nông thôn.[200][201] Các ví dụ khác về động vật hoang dã đô thị là chim gầm ghì đá và các loài quạ thích nghi với môi trường thành phố trên khắp thế giới; Chim cánh cụt châu Phi ở thị trấn Simon; khỉ đầu chóNam Phi; và nhiều loài côn trùng sống trong môi trường của con người. Các nghiên cứu đã được tiến hành và đã tìm thấy những thay đổi đáng chú ý đối với hành vi và kích thước vật lý não của động vật (cụ thể hơn là động vật có vú) do tương tác của chúng với môi trường do con người tạo ra.[202][203]

Thằn lằn cát trắng

Hình 5f: H. m. ruthveni, một biến thể tông sinh thái của Holbrookia maculata ở đài kỷ niệm cát trắng quốc gia (White Sands National Monument)

Động vật thể hiện các biến thể tông sinh thái (ecotone) cho phép nghiên cứu về các cơ chế duy trì sự khác biệt về quần thể. Rất nhiều thông tin về chọn lọc tự nhiên, kiểu gen và biến đổi kiểu hình;[204][205] thích nghi và sinh thái học;[206] và tín hiệu xã hội [207] đã được thu lại từ các nghiên cứu của ba loài thằn lằn nằm ở sa mạc White Sands của New Mexico. Holbrookia maculata , Aspidoscelis inornatus , và Sceloporus undulatus đã biểu lộ các tông sinh thái quần thể phù hợp với cả đất đen và cát trắng trong khu vực. Nghiên cứu được thực hiện trên các loài này đã tìm thấy sự khác biệt đáng kể về kiểu hình và kiểu gen giữa các quần thể tối và sáng do áp lực chọn lọc mạnh. Ví dụ: H. maculata thể hiện sự khác biệt về kiểu hình mạnh nhất (phù hợp nhất với chất nền) của quần thể màu sáng có dòng gen ít tương đồng nhất giữa các quần thể và sự khác biệt di truyền cao nhất khi so sánh với hai loài thằn lằn khác.[204]

Cát trắng của New Mexico là một hệ tầng địa chất gần đây (khoảng 6000 năm tuổi[207] đến 2000 tuổi)[204]. Nguồn gốc gần đây của những đụn cát thạch cao này cho thấy rằng các loài biểu hiện các biến thể màu nhạt hơn đã tiến hóa trong một khung thời gian tương đối ngắn. Ba loài thằn lằn được đề cập trên đây đã được tìm thấy có biểu hiện màu sắc tín hiệu xã hội thay đổi tồn tại cùng với các biến thể tông sinh thái của chúng.[207] Ba loài không chỉ hội tụ tiến hóa các biến thể màu sắc nhạt hơn do áp lực chọn lọc từ môi trường, chúng còn tiến hóa sự khác biệt về hình thái sinh thái: hình thái, hành vi (trong trường hợp này là hành vi chạy thoát) và hiệu suất chung (trong trường hợp này là tốc độ nước rút).[206] Nghiên cứu của Roches đã tìm thấy kết quả đáng ngạc nhiên trong hành vi trốn thoát của H. maculata và S. undulatus . Khi các hình thái tối được đặt trên cát trắng, phản ứng sợ hãi của chúng đã giảm đáng kể. Kết quả này có thể là do các yếu tố khác nhau liên quan đến nhiệt độ cát hoặc thị lực; tuy nhiên, bất kể nguyên nhân là gì, "… những cá thể thằn lằn không phù hợp với chạy nước rút sẽ có kết quả tồi tệ khi phải đối mặt với kẻ săn mồi".[206]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Bằng chứng về tổ tiên chung http://www.herbarium.usask.ca/research/articles/Co... http://www.gene.ch/gentech/1998/Jul-Sep/msg00188.h... http://www.imls.uzh.ch/research/noll/publ/Dev_Cell... http://jmg.bmj.com/content/52/1/17 http://www.evolutionpages.com/chromosome_2.htm http://findarticles.com/p/articles/mi_m1134/is_1_1... http://www.history.com/shows/how-the-earth-was-mad... http://animals.howstuffworks.com/animal-facts/atav... http://science.howstuffworks.com/evolution.htm/pri... http://www.kluweronline.com/art.pdf?issn=0016-6707...