วิวัฒนาการตามแบบแผนคือวิวัฒนาการค่อยๆ เว็บสล็อต ดำเนินไปอย่างช้าๆ ในช่วงหลายพันถึงล้านปี Charles Darwin เขียนไว้ในหนังสือเรื่อง On the Origin of Species เมื่อ ปี 1859 ว่า “การคัดเลือกโดยธรรมชาติมักจะดำเนินการอย่างเชื่องช้า ที่สุด
แต่ดาร์วินกำลังศึกษาโลกที่เคลื่อนไหวอย่างสบายๆ มากกว่าในปัจจุบัน
บางทีที่สำคัญกว่านั้นคือ เขาไม่มีเครื่องมือที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เห็นการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในดีเอ็นเอ และขณะนี้มนุษย์กำลังขับเคลื่อนสิ่งมีชีวิตให้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใหม่และวิถีชีวิตใหม่ เพื่อวิวัฒนาการ เร็วกว่าที่ดาร์วินเคยสงสัย
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดโอกาสเหล่านี้มากยิ่งขึ้น หลักฐานที่เป็นรูปธรรมชิ้นแรกเกี่ยวกับภาวะโลกร้อนที่เปลี่ยนแปลงการคัดเลือกโดยธรรมชาติและส่งผลให้เกิดการตอบสนองเชิงวิวัฒนาการมาจากนกเค้าแมวสีน้ำตาล ( Strix aluco ) ในฟินแลนด์ ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications ในปี 2011 นักวิทยาศาสตร์ได้เชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกับการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของสีของขนนก ซึ่งอาจช่วยให้นกอยู่รอดได้
นกฮูกมีสองสี เทาอ่อน และน้ำตาลแดง จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การเลือกใช้เฉดสีเทาซีด นกฮูกเหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะอยู่รอดในภูมิประเทศที่ปกคลุมไปด้วยหิมะของฟินแลนด์ สีน้ำตาลแดงยังคงมีอยู่แม้ว่าเนื่องจากยีนที่รับผิดชอบนั้นมีความโดดเด่น – เมื่อนกฮูกสีน้ำตาลผสมพันธุ์กับนกสีเทาลูกหลานประมาณครึ่งหนึ่งจะเป็นสีน้ำตาล
แต่นักปักษีวิทยาที่ติดตามประชากรนกฮูกของฟินแลนด์ได้สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา: การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในสัดส่วนของนกฮูกสีน้ำตาลแดงที่สอดคล้องกับความลึกของหิมะที่ลดลงในช่วงฤดูหนาวที่รุนแรงกว่าของประเทศ ด้วยหิมะที่น้อยลงและอุณหภูมิที่อุ่นขึ้น นกสีน้ำตาลแดงจำนวนมากขึ้นสามารถอยู่รอด ผสมพันธุ์ และถ่ายทอดยีนที่โดดเด่นนั้น ส่งผลให้มีนกฮูกสีน้ำตาลมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม การปรับตัวในธรรมชาตินั้นไม่ค่อยตรงไปตรงมานัก ในการปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ สปีชีส์หนึ่งๆ ต้องการสองลักษณะ สมาชิกบางคนต้องมีความสามารถทางพันธุกรรมในการจัดการกับเงื่อนไขใหม่ และพวกมันจะต้องสามารถถ่ายทอดยีนเหล่านั้นให้คนรุ่นหลังได้ สิ่งนี้ทำให้สายพันธุ์ที่มีช่วงชีวิตสั้นลงและลูกหลานจำนวนมากมีแนวโน้มที่จะพัฒนาอย่างรวดเร็ว
มอร์แกน เคลลี นักนิเวศวิทยาทางทะเลที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนาในแบตันรูช พบบทเรียนในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเล 2 ชนิด ได้แก่ โคปพอดในสระและเม่นทะเล โค พพอด ไทกริโอปุส แคลิฟอนิคัส ดูเหมือนจะปรับตัวให้เข้ากับอุณหภูมิของน้ำได้หลากหลาย เนื่องจากพบได้ตามแนวชายฝั่งตะวันตกของอเมริกาเหนือตั้งแต่อะแลสกาไปจนถึงเม็กซิโก ดังนั้น ประชากรที่หลากหลายจึงควรมีความแปรปรวนทางพันธุกรรมจำนวนมากสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งจะช่วยให้โคเปพอพอดที่มีลักษณะเหมือนกุ้งปรับตัวตามภาวะโลกร้อนได้
เมื่อ Kelly เป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ University of California, Davis เธอและเพื่อนร่วมงานของเธอพยายามที่จะบังคับให้สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กมีวิวัฒนาการ นักวิจัยได้รวบรวมโคปพอดจากสถานที่ชายฝั่งแปดแห่งและนำพวกมันมาที่ห้องปฏิบัติการ โดยพวกมันได้เปิดโปงสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ในอุณหภูมิของน้ำที่อุ่นขึ้นถึง 10 ชั่วอายุคน
สำหรับครึ่งองศาเซลเซียสแรกเหนือที่พวกเขาเคยชิน โคพพอดทนต่อความร้อนได้ สูงกว่านั้นโคพพอดตาย
แม้ว่าสปีชีส์โดยรวมจะมีความผันแปรทางพันธุกรรมมากมาย แต่ประชากรในท้องถิ่นแต่ละแห่งก็ปรับตัวได้ดีกับช่วงอุณหภูมิที่แคบเท่านั้น Kelly และเพื่อนร่วมงานของเธอได้ข้อสรุปในปี 2555 ใน การดำเนินการ ของRoyal Society B สำหรับสายพันธุ์ที่จะปรับตัวให้เข้ากับน่านน้ำที่อุ่นขึ้น จะต้องมีการผสมผสานระหว่างประชากร เพื่อให้โคพพอดจากภูมิภาคที่อุ่นกว่าสามารถถ่ายทอดยีนที่ปล่อยให้พวกมันอาศัยอยู่ในน่านน้ำที่อุ่นกว่าไปยังโคพพอดจากที่เย็นกว่า อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ได้เกิดขึ้น เนื่องจากโคพพอดอาศัยอยู่นอกบ้านในสระน้ำของพวกเขาได้ไม่ดีนัก แม้แต่เด็กยังเดินทางไม่ไกล
อย่างไรก็ตาม ตัวอ่อนของเม่นทะเลสีม่วงที่ลอยอยู่ ( Strongylocentrotus purpuratus ) สามารถเดินทางได้หลายร้อยกิโลเมตร นั่นอาจช่วยให้สัตว์แหลมคมปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอีกแง่มุมหนึ่ง การทำให้เป็นกรดของมหาสมุทรได้ Kelly กล่าว
ความเป็นกรดที่เพิ่มขึ้นจากการเพิ่มคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศจะบ่อนทำลายปฏิกิริยาทางเคมีที่เม่นทะเลและสิ่งมีชีวิตในทะเลอื่น ๆ อาศัยในการสร้างโครงกระดูกและโครงสร้างอื่นๆ ด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต ตัวอ่อนของเม่นทะเลมักจะมีขนาดเล็กกว่าและโตเต็มที่น้อยกว่าเมื่อ pH ของน้ำต่ำลง (ความเป็นกรดจะแรงกว่า)
แต่บางส่วนของมหาสมุทรมีความเป็นกรดมากกว่าส่วนอื่นๆ และพบเม่นทะเลได้ในน่านน้ำที่มีค่า pH หลากหลาย Kelly และ Jacqueline Padilla-Gamiño ขณะทำงานในห้องทดลองของ Gretchen Hofmann ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารา ได้รวบรวมเม่นทะเลจากสองแห่ง โดยแห่งหนึ่งมีความเป็นกรดสูงกว่าและอีกแห่งหนึ่งต่ำกว่า และเพาะพันธุ์ในห้องปฏิบัติการ พวกเขาพบว่าความสามารถในการอาศัยอยู่ในน้ำที่เป็นกรดของเม่นเป็นลักษณะทางพันธุกรรมที่สามารถสืบทอดได้ เช่นเดียวกับโคปีพอด พวกมันมีความสามารถทางพันธุกรรมในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในอนาคต แต่ต่างจากโคพพอด ประชากรเม่นปะปนกัน ดังนั้นยีนที่ทนต่อสภาพกรดจึงสามารถย้ายจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ สิ่งนี้จะช่วยให้สายพันธุ์ปรับตัวเข้ากับน้ำที่เป็นกรดได้ในอนาคต Kelly กล่าว เว็บสล็อต
