Устоявшиеся теории об эволюционных паттернах могут быть ошибочными

Новое исследование в журнале Evolution от учёных Уппсальского университета и Университета Лидса утверждает, что многие крупномасштабные закономерности в эволюционном разнообразии могут быть статистическим артефактом, вызванным нашим неизбежно недавним взглядом в прошлое.

Паттерны разнообразия

Ископаемая летопись и реконструкции на основе родства живых организмов показывают повторяющиеся паттерны:

• Группы организмов (например, животные в Кембрийском взрыве 550 млн лет назад) часто демонстрируют взрывную диверсификацию при появлении.
• Позже темпы их диверсификации и морфологических изменений, как правило, замедляются.

Традиционные объяснения и новая гипотеза

Эти паттерны породили дебаты: связаны ли они с большей эволюционной гибкостью на ранних этапах или "заполнением" экологических ниш. Однако авторы работы, Грэм Будд и Ричард Манн, выдвигают провокационный аргумент: эти паттерны могут быть в значительной степени иллюзорными. Они могли бы возникать, даже если средние темпы эволюционных изменений оставались постоянными во времени.

Механизм "толчка из прошлого"

Исследователи используют статистические модели "рождения-гибели" для изучения того, как случайные события видообразования и вымирания формируют паттерны разнообразия.

• Ранний этап (мало видов): Статистические колебания особенно важны. Выживают и становятся крупными только те группы, которым "повезло" быстро диверсифицироваться на старте — все остальные вымирают.
• Поздний этап (много видов): Статистические флуктуации оказывают меньшее влияние, и скорость эволюции группы кажется замедлившейся до среднего фонового уровня.

Таким образом, наблюдаемые паттерны — не общая черта эволюции, а результат систематической ошибки выжившего ("survivorship bias"). Мы изучаем только успешные группы, которые по определению пережили период быстрого начального роста.

Значение эффекта

Этот эффект, известный как "толчок из прошлого" ("the push of the past"), теоретически описывался около 25 лет, но считался незначительным. Будд и Манн показывают, что он очень велик и в сочетании с эффектами массовых вымираний (например, вымирания динозавров 66 млн лет назад) может объяснить большую часть наблюдаемых вариаций в разнообразии.

Поскольку эти паттерны — неизбежная особенность доступных для изучения групп, нельзя сделать вывод о какой-либо конкретной причине их возникновения — они просто результат статистических флуктуаций.

Более широкий контекст

"Толчок из прошлого" — частный случай ошибки выжившего, встречающейся в бизнесе, финансах и истории. Авторы утверждают, что история жизни также подвержена этому эффекту, и многие традиционные объяснения изменений разнообразия во времени, вероятно, нуждаются в пересмотре.