Organismi unicellulari in evoluzione estremamente rapida in piccoli ecosistemi forestali

Aug 22 2020

La mia storia si svolge in un fitto bosco su un terreno molto irregolare in un clima temperato sulla Terra come la conosciamo (ad esempio l'Europa centrale), tranne per il fatto che è in atto un certo tipo di magia.

In questo bosco, ci sono pochi oggetti molto piccoli che magicamente fanno sì che la vita intorno a loro si evolva molto rapidamente entro un breve raggio, 1-5 metri. Il tasso di mutazione è più alto del normale e non c'è intelligenza che guidi questo processo, anche se sono felice di fare la parte di Dio e guidare un po 'il processo per ottenere risultati interessanti.

Immagino che questo ucciderebbe forme di vita complesse poiché il tasso di mutazione sarebbe troppo alto per consentire a semi, feti ecc. Di svilupparsi normalmente. L'effetto principale è sugli organismi unicellulari che possono sostenere la mutazione di un gran numero di cellule fino alla morte, i sopravvissuti prenderanno semplicemente il loro spazio in breve tempo.

Questo effetto è in atto da alcuni decenni e, di conseguenza, ci sono queste piccole sacche di vita nei boschi che sono dominate da forme di vita unicellulari altamente evolute e altamente specializzate.

Ad esempio, se un fungo cresce su un tronco in decomposizione, questo fungo sarà migliore di qualsiasi altro fungo sulla Terra nell'utilizzare tronchi in decomposizione. Tuttavia, dopo che il tronco si è completamente decomposto, il fungo potrebbe morire poiché si è specializzato.

Il tempo è relativamente stabile. Gelate annuali, poche settimane calde, niente di estremo per i nostri standard. Diciamo che i cambiamenti significativi nelle forme di vita richiedono un paio di anni o più, quindi alcune (ma non tutte) mutazioni sopravviveranno al ciclo delle stagioni.

Il vento, la pioggia e il passaggio degli animali interromperanno i bordi di questi ecosistemi tascabili, quindi queste forme di vita modificate si diffonderanno in qualche modo.

Quali caratteristiche assurdamente eccessivamente specializzate potremmo osservare dopo alcuni decenni e come potrebbero interagire tra loro e con il normale ecosistema circostante?

Risposte

Willk Aug 23 2020 at 05:35

I microbi possono già evolversi estremamente rapidamente.

Considera il tempo di generazione di un batterio. Possono essere necessari alcuni giorni. Considera i batteri che vorrebbero mangiare le risorse di una sequoia. La sequoia ha 1000 anni. Durante il periodo dell'albero ci sono state centinaia di migliaia di generazioni di batteri. Come possono non essersi evoluti attorno alle difese dell'albero? I batteri hanno sviluppato resistenza alla penicillina in pochi decenni. È una domanda interessante su cui riflettere.


Per il bene della finzione, ecco come potrebbe andare a finire.

  1. La vita multicellulare è esclusa dalla regione per i motivi che hai menzionato.

  2. Segue una battaglia campale tra autotrofi unicellulari che possono produrre il proprio cibo dalla luce e eterotrofi che vogliono prendere queste risorse per se stessi. Questa battaglia si sposterà avanti e indietro. Gli autotrofi con difese evolute si diffonderanno in un cerchio verde sul terreno nudo. Quando una linea eterotrofa si evolverà in modo da aggirare quelle difese, i cerchi moriranno mentre vengono divorati. Un nuovo cerchio verde sorgerà con autotrofi resistenti e si allargherà, probabilmente superando i cerchi di autotrofi che sono stati lì prima.

Occasionalmente nuovi organismi entreranno in questo regno per caso, sospinti dai venti. Loro ei loro discendenti entreranno in battaglia. A volte una linea di organismi sarà spinta all'estinzione. Se sono gli autotrofi, gli eterotrofi seguiranno e la regione sarà priva di vita fino a quando non entreranno nuove spore.

Eneas Sep 10 2020 at 10:17

Data la pressione selettiva in questo ambiente, penso che evolverebbero la resistenza alla magia mutagena. Forse avrebbero sviluppato migliori meccanismi di riparazione del DNA, o qualcosa del genere. Esistono batteri resistenti alle radiazioni, ad esempio, che hanno migliorato la riparazione del DNA. Mi aspetto mutazioni come queste nella tua foresta.

Una breve spiegazione della mia risposta: la selezione naturale funziona su mutazioni casuali. Quelle mutazioni vantaggiose (nel particolare ambiente in cui vivono gli organismi) aumentano l'idoneità dei loro portatori e hanno una maggiore probabilità di lasciare prole nella popolazione. A lungo termine, è più probabile che aumentino di frequenza, rispetto ad altri organismi simili, e alla fine potrebbero dominare la popolazione. In questo caso, gli alti tassi di mutazione sono probabilmente più dannosi che benefici, ad esempio, a causa dell'elevato numero di prole invabile (la prole è costosa da produrre). Nei microrganismi reali, i tassi di mutazione sono stati messi a punto dalla selezione naturale; troppo provoca una riproduzione inaffidabile e troppo poco ostacola l'adattamento alle mutevoli condizioni ambientali (limitando le mutazioni disponibili per l'evoluzione). Pertanto, nella tua foresta, credo che la selezione naturale favorirebbe quei microrganismi che possono evitare il più possibile le mutazioni. Forse non possono evitare direttamente la magia, ma possono provare a riparare le mutazioni introdotte.