Informatie

Zijn er dieren die weerstand hebben ontwikkeld tegen menselijke activiteit of aantasting?


Er zijn talloze bronnen, zowel door vakgenoten beoordeeld als populair, die uitleggen hoe overmatig gebruik en misbruik van antibiotica een nieuwe generatie antibioticaresistente "superbacteriën" voortbrengt, zoals MRSA (Meticilline-resistente Staphylococcus aureus) en MDR-TB (multiresistente tuberculose). ). In het dierenrijk lijkt het tegenovergestelde te gebeuren - soort na soort wordt bedreigd en/of uitgestorven als mensen hun leefgebied vernietigen of veranderen door meer te jagen, landbouw, constructie, enz.

Zijn er niet-menselijke? dieren waarvan is vastgesteld dat ze weerstand hebben ontwikkeld tegen het binnendringen of veranderen van hun leefgebied door mensen op een manier die analoog is aan de manier waarop bacteriën weerstand hebben ontwikkeld tegen menselijke pogingen om ze kwijt te raken? Dit kan bijvoorbeeld bestaan ​​uit:

  • een dier dat sterkere botten heeft aangepast om botsingen met voertuigen beter te overleven
  • een dier dat zijn bloedstollingssnelheid aanzienlijk heeft verhoogd om schotwonden van jagers te overleven
  • een dier dat een beter zicht heeft ontwikkeld om te zien in stedelijke omgevingen
  • een dier dat een verandering in huidpigment heeft ontwikkeld waardoor ze niet zoveel schade oplopen als ze worden besproeid met landbouwpesticiden

Een antwoord dat in me opkwam, waren huisdieren - het paard en de hond in de prehistorie, de kat in het oude Egypte, enz. Dat lijkt aan de ene kant te voor de hand liggend, en aan de andere kant is het misschien niet echt een antwoord, zoals er lijkt te zijn geen indicatie dat pre-gedomesticeerde dieren waren bedreigd door mensen op een zinvolle manier. Zijn er dieren die zich aanzienlijk hebben aangepast om te overleven? als wilde dieren in door mensen beïnvloede omgevingen?


Opmerking: dit is een antwoord op de laatste regel van uw vraag.

Een klassiek voorbeeld van dieren die zich aanpassen aan de invloed van de mens op hun omgeving is de aanpassing van de Peppered Moth.

Hier is een korte samenvatting:

De gepeperde mot was oorspronkelijk een overwegend ongepigmenteerd dier (<1800). Tijdens de industriële revolutie in de zuidelijke delen van het Verenigd Koninkrijk werd veel steenkool verbrand. Dit leidde tot roetzwarting van het platteland. Kort daarna werd voor het eerst een volledig gepigmenteerde variëteit waargenomen. Slechts honderd jaar later, in 1895, verdrong deze gepigmenteerde variëteit de ongepigmenteerde variëteit bijna volledig.

Het is aangetoond dat de pigmentatie onder sterke selectiedruk staat als vogels op deze motten jagen. Omdat vogels afhankelijk zijn van hun visuele systeem om hun prooi te detecteren, heeft de variëteit die opgaat in zijn omgeving (=camouflage) een selectief voordeel ten opzichte van de variëteit die opvalt.

Zoals Tim in de commentaren opmerkte, is er sinds de jaren zeventig een snelle ommekeer geweest, waarbij ongepigmenteerde dieren meer voorkomen. Voor zover ik begrijp, wordt aangenomen dat deze omkering het gevolg is van een afname van door de mens veroorzaakte luchtvervuiling, wat leidt tot minder roetgeblaf op bomen, waardoor het moeilijker wordt om op de ongepigmenteerde variëteit te jagen.

Addendum: genetische basis van aanpassing

In een mooie recente studie werd de causale mutatie voor de gepigmenteerde of melanische variëteit geïdentificeerd: een ~9kb transposon-insertie in het eerste intron van het gen cortex. De auteurs berekenen dat deze mutatie plaatsvond in het jaar 1819, een paar jaar nadat de industriële revolutie in volle gang was. De interpretatie is dat als gevolg van roetzwarte boomschors deze mutatie, die gepigmenteerde mot veroorzaakt, onder sterke selectie stond.


Veel insecten (evenals sommige andere dieren) hebben gedocumenteerde resistentie tegen pesticiden.

Bijvoorbeeld de Duitse kakkerlak (Blattella germanica) kan resistent zijn tegen meerdere insecticiden1. Bovendien worden sommige populaties van deze kakkerlak nu afgestoten door glucose, waardoor ze vallen vermijden2.

Referenties:

1: Fardisi, M., Gondhalekar, A.D., Ashbrook, A.R., & Scharf, M.E. (2019). Snelle evolutionaire reacties op interventies voor het beheer van insecticidenresistentie door de Duitse kakkerlak (Blattella germanica L.). Wetenschappelijke rapporten, 9(1), 8292.

2: Wada-Katsumata, A., Silverman, J., & Schal, C. (2013). Veranderingen in smaakneuronen ondersteunen de opkomst van adaptief gedrag bij kakkerlakken. Wetenschap, 340 (6135), 972-975.


Dikhoornschapen ontwikkelen kleinere hoorns en olifanten worden slagtandloos in Afrika:

De hoorns van sommige dikhoornschapen worden kleiner, omdat jagers de meest indrukwekkende rammen plukken voordat ze hun broedpiek bereiken

Het stropen van olifanten zou bijvoorbeeld hebben geleid tot een toename van het aantal slagtandloze dieren in Afrika.

Bron


Nachtegalen hebben zich aangepast aan stadsgeluiden door harder te zingen. Aangezien één van de functies van zingen het vinden van een partner is, moet er inderdaad een hoge, directe selectiedruk zijn om gehoord te worden. Andere vogels hebben zich op soortgelijke wijze aangepast, b.v. door op een hogere toon te zingen, of op verschillende tijdstippen.


Niet zozeer fysieke veranderingen, maar gedragsveranderingen veroorzaakt door menselijk handelen kent talloze voorbeelden.
Vossen, duiven, meeuwen passen zich heel goed aan het stadsleven aan. Sommige soorten hebben tegenwoordig grotere aantallen in steden dan op het platteland.
IJsberen zijn een ander goed voorbeeld. Verdwijnend zee-ijs en toegenomen menselijke activiteit in het Noordpoolgebied hebben veel ijsberen veranderd in voornamelijk afvalvangers in plaats van jagers/aaseters.


De impact van menselijke activiteiten op biologische evolutie: een onderwerp van overweging voor evolutie-opvoeders

Er is een duidelijke behoefte, op alle niveaus van het wetenschappelijk onderwijs, om sterk de nadruk te leggen op de centrale antropogene rol die mensen nu spelen in de huidige evolutionaire processen en de impact op de biosfeer. Dit artikel geeft een kort overzicht van recente menselijke activiteiten, brede voorbeelden van de impact van menselijke activiteiten op biologische evolutie, een algemeen overzicht en specifieke voorbeelden van het opnemen van menselijke activiteiten in evolutie-educatie en verdere online antropogene bronnen die kunnen worden opgenomen in educatieve instellingen.


2. Ziekteresistentie

Evolutie gaat over het overleven van de sterkste - en een groot deel van evolutionaire fitheid gaat niet dood aan een ziekte voordat je kinderen hebt gekregen. Het is dus logisch dat evolutie ons een boost zou geven tegen een aantal veelvoorkomende ziekten.

De meest bestudeerde ziekte die we de laatste tijd ontlopen zijn, is malaria. Als je de laatste tijd een inleidende cursus biologie hebt gevolgd, herinner je je misschien een vreemd verband met sikkelcelanemie. Dat komt omdat er een specifiek gen is dat, als je één exemplaar hebt, je rode bloedcellen zal beschermen tegen invasie door de malariaparasiet - maar twee exemplaren zullen de rode bloedcellen vervormen en hun doorgang door bloedvaten blokkeren.

Maar dat is niet de enige truc die is ontwikkeld in het licht van malaria. Er zijn ook meer dan honderd licht verschillende genen die een tekort veroorzaken aan een eiwit dat betrokken is bij de afbraak van rode bloedcellen. Dat maakt het moeilijker voor de malariaparasiet om een ​​rode bloedcel binnen te sluipen. Een ander type mutatie dat zich de laatste tijd verspreidt, voorkomt dat malariaparasieten in de placenta rondhangen.

En het is niet alleen malaria - de evolutie heeft bijgedragen aan de verspreiding van aanpassingen die ook in bepaalde populaties beschermen tegen lepra, tuberculose en cholera. Sommige wetenschappers hebben gesuggereerd dat het leven in steden dit proces helpt.


Het principe van maatschappelijk vertrouwen

Als we kijken naar het raamwerk van beleidsoplossingen om antibioticaresistentie te bestrijden, is er een fundamenteel principe dat centraal moet staan ​​in onze inspanningen. Antibiotica zijn uniek onder alle geneesmiddelen, en vrijwel uniek onder alle technologieën, omdat ze in de loop van de tijd aan overdraagbaar verlies van werkzaamheid lijden (Spellberg, 2011 Spellberg et al., 2013 Spellberg et al., 2016). Omdat antibioticaresistente bacteriën zich van persoon tot persoon verspreiden, beïnvloedt het gebruik van antibiotica door elk individu het vermogen van elke andere persoon om dezelfde antibiotica te gebruiken. Uw gebruik van een antibioticum beïnvloedt ons vermogen om ze te gebruiken. Ons gebruik is van invloed op het toekomstige vermogen van uw kleinkinderen om ze te gebruiken. Antibiotica zijn daarom een ​​gedeeld maatschappelijk vertrouwen of eigendom. Het is onaanvaardbaar dat een groep mensen dit vertrouwen misbruikt met als doel economisch voordeel te behalen, terwijl de rest schade wordt berokkend.

In de westerse beschaving zijn de rechten van het individu van het grootste belang geweest sinds de Magna Carta en de vaststelling van de beginselen van het gewoonterecht. Zodra de acties van een individu anderen echter negatief beïnvloeden, worden er grenzen gesteld aan die vrijheden. In de Verenigde Staten erkennen we bijvoorbeeld het recht van volwassenen om alcohol te consumeren, zelfs tot het punt waarop ze zichzelf dooddrinken. Niettemin heeft niemand het recht om alcohol te drinken tijdens het autorijden, het besturen van een vliegtuig of het uitvoeren van een operatie. De eerste treft alleen het individu. Dit laatste treft anderen in de samenleving. Het principe achter antibioticagebruik is hetzelfde. We hebben het recht om ze te gebruiken om patiënten te helpen, maar niet om ze te misbruiken voor vermeende financiële voordelen (wat sowieso een verkeerde perceptie kan zijn, zoals hieronder besproken), terwijl we anderen schaden.

Alexander Fleming, de ontdekker van penicilline, waarschuwde het publiek voor misbruik van antibiotica in een 1945 New York Times interview. Hij zei: "De microben worden opgeleid om penicilline te weerstaan ​​en er wordt een groot aantal penicilline-snelle organismen gekweekt. . . . In dergelijke gevallen is de onnadenkende persoon die met penicilline speelt moreel verantwoordelijk voor de dood van de man die uiteindelijk bezwijkt aan infectie met het penicilline-resistente organisme. Ik hoop dat dit kwaad kan worden afgewend” (Penicillin’s finder assays its future, 1945). Zo bracht de man die penicilline naar de beschaving bracht, 71 jaar geleden, ook specifiek de morele gevolgen van het misbruiken van dit kostbare, maatschappelijke vertrouwen in het licht.


Klimaatverandering kan de menselijke evolutie beïnvloeden. Hier is hoe.

Aangezien klimaatverandering stijgende temperaturen, droogtes, veranderende neerslagpatronen en langere groeiseizoenen met zich meebrengt, evolueren planten en dieren om gelijke tred te houden.

Biologen hebben waargenomen dat eekhoorns en zalmen zich in een versneld tempo ontwikkelen, waardoor ze zich op jongere leeftijd voortplanten. Eerdere zomers hebben ervoor gezorgd dat sommige bloemen eerder in het jaar bloeien. En koralen smeden nieuwe relaties met microscopisch kleine algen om te overleven in warmere, meer zure zeeën.

Naarmate de planeet verder opwarmt, worden ook bij andere soorten evolutionaire veranderingen verwacht - waaronder Homo sapiens. Klimaatverandering zal de interne werking van ons lichaam op subtiele maar significante manieren veranderen en zal waarschijnlijk een merkbare verandering in ons uiterlijk veroorzaken.

In het lichaam

Een warmer klimaat betekent dat malaria, het West-Nijlvirus en andere ziekten die lange tijd voornamelijk tot de tropen beperkt waren, zich zullen verspreiden naar gematigde streken. Als gevolg hiervan zullen mensen die in de VS en andere ontwikkelde landen wonen, worden blootgesteld aan deze ziekten en zal ons immuunsysteem worden gedwongen om nieuwe verdedigingsmiddelen te ontwikkelen. Dat kan op zijn beurt andere, niet-infectieuze ziekten veroorzaken.

Verwant

Wetenschap Meld u aan voor de dagelijkse MACH-nieuwsbrief

Twee bloedaandoeningen - sikkelcel- en thalassemie - zijn ontstaan ​​en blijven bestaan ​​omdat ze een gunstige bijwerking hebben: resistentie tegen malaria. Dergelijke aandoeningen, of nieuwe, kunnen binnenkort verschijnen als malaria zich verspreidt naar bevolkte gebieden van Noord-Amerika, Oost-Azië en Europa.

Evenzo zullen onze spijsverteringssystemen evolueren als reactie op verschuivingen in de beschikbaarheid van voedsel - waar gewassen en vee kunnen worden verbouwd. Het vermogen om melk op volwassen leeftijd te verteren, ontwikkelde zich onder groepen in het Midden-Oosten en Noord-Afrika die begonnen met het fokken van vee. Toekomstige generaties kunnen betere mogelijkheden ontwikkelen om suiker of vet te verdragen.

Veranderende diëten zullen ook veranderingen in onze microbiomen veroorzaken - de bacteriën en andere micro-organismen die in onze ingewanden leven en helpen ons gezond te houden. Vegetariërs hebben de neiging om een ​​andere mix van bacteriën te herbergen dan vleeseters, en deze veranderingen kunnen worden overdreven als langdurige droogte het te duur maakt om vee te fokken voor vlees.

Externe wijzigingen

Hoewel deze veranderingen van enorm belang zullen zijn voor biologen, zullen ze grotendeels onzichtbaar zijn. Maar zoals we van binnen veranderen, veranderen we ook van buiten. Er zijn aanwijzingen dat een opwarmende planeet de verschillen tussen mensenrassen zou kunnen wegsmelten - of bevolkingsgroepen, zoals wetenschappers ze nauwkeuriger noemen.

De reden waarom klimaatverandering raciale verschillen zou kunnen verminderen, is dat het massale migraties zal veroorzaken. In de afgelopen decennia is de wereld meer verstedelijkt, met mensen die naar grote steden in kustgebieden trekken. Maar als het poolijs smelt en de zeespiegel stijgt, zullen grote aantallen mensen de kusten moeten ontvluchten. En naarmate droogtes vaker voorkomen en ernstiger worden, zullen mensen die in drogere gebieden wonen, moeten verhuizen naar plaatsen met betrouwbaardere waterbronnen.

Verwant

Milieu Twee gedurfde plannen om de ijskappen van de wereld te redden

Deze migraties zullen de geografische barrières uithollen die ooit menselijke populaties scheidden. In feite is dit proces al aan de gang. In 2017 woonden 258 miljoen mensen in een ander land dan het land waarin ze zijn geboren – een stijging van 49 procent sinds 2000, volgens een rapport van de Verenigde Naties. Een in maart gepubliceerd rapport van de Wereldbank voorspelt dat door klimaatverandering 140 miljoen mensen zullen migreren tegen 2050, met name degenen die nu in sub-Sahara Afrika, Zuid-Azië en Latijns-Amerika wonen.

Een gevolg van grootschalige migraties is wat biologen gene flow noemen, een soort evolutie die wordt veroorzaakt door de vermenging van genen tussen populaties. Wanneer mensen uit verschillende populaties paren en zich voortplanten, vermengen hun genen zich in hun kinderen. Dat kan leiden tot combinaties van eigenschappen die bij geen van beide ouders of in de populaties waar ze vandaan komen – zoals de donkere huid en blauwe ogen van Kaapverdische eilandbewoners, het resultaat van kruisingen tussen Portugezen en West-Afrikanen.

Verschuivende huidskleur

Een van de meest voor de hand liggende effecten van gene flow kan een grotere gelijkenis in huidskleur zijn.

Huidskleurverschillen zijn het resultaat van natuurlijke selectie in verschillende menselijke populaties. Het pigment eumelanine maakt de huid donkerder, wat helpt beschermen tegen fel zonlicht. Maar te veel eumelanine kan het voor het lichaam moeilijk maken om vitamine D aan te maken, wat nodig is voor de opbouw van gezonde botten. Dus gedurende vele duizenden jaren hebben menselijke populaties verschillende niveaus van huidpigmentatie ontwikkeld terwijl ze zich over de hele wereld verspreidden, waarbij natuurlijke selectie de kosten van te veel eumelanine (wat indirect botmisvormingen kan veroorzaken) in evenwicht bracht met te weinig (wat kan leiden tot kanker en geboorteafwijkingen).

Als gevolg hiervan kwam de huidskleur nauw overeen met de intensiteit van het zonlicht in verschillende regio's - donkerder nabij de evenaar en lichter nabij de polen.

Maar in de wereld van vandaag, met zonnebrandcrème en vitaminesupplementen, is natuurlijke selectie minder relevant voor voortdurende veranderingen in de pigmentatie van de menselijke huid dan gene flow. Omdat de huidskleur door veel genen wordt bepaald, hebben ouders van wie de huidskleur verschilt vaak kinderen met een gemiddelde huidskleur. En dus zien we over vijf tot tien generaties (125 tot 250 jaar) mogelijk minder mensen met een donkere huid of een bleke huid en meer met een bruine of olijfkleurige huidskleur. Het hebben van zowel een donkere huid als lichte ogen kan vaker voorkomen.

Vermenging van rassen is al in volle gang in etnisch diverse landen zoals Brazilië, Singapore en de VS Uit een Pew-rapport uit 2017 bleek dat het aantal multiraciale geboorten in de VS steeg van 1 procent in 1970 tot 10 procent in 2013. En de toename zal doorgaan — de multiraciale bevolking zal de komende vier decennia naar verwachting met 174 procent groeien.

Het komt neer op? Naarmate mensen over de hele wereld fysiek meer op elkaar gaan lijken, is het mogelijk dat racisme langzaam verdwijnt.

Scott Solomon doceert ecologie, evolutie en wetenschappelijke communicatie aan Rice University. Hij is de auteur van "Future Humans: Inside the Science of Our Continuing Evolution."


Zijn er dieren die weerstand hebben ontwikkeld tegen menselijke activiteit of aantasting? - Biologie

Er is niet één gen, eigenschap of kenmerk dat alle leden van het ene ras onderscheidt van alle leden van een ander. We kunnen een willekeurig aantal eigenschappen in kaart brengen en geen enkele zou overeenkomen met ons idee van ras. Dit komt omdat de moderne mens nog niet lang genoeg bestaat om te evolueren naar verschillende ondersoorten en we altijd onze genen hebben verplaatst, gepaard en gemengd. Onderhuids zijn we een van de meest genetisch gelijkende van alle soorten.

Veel dieren zijn onderverdeeld in ondersoorten. Waarom is het niet logisch om mensen op dezelfde manier te groeperen?

Ondersoorten zijn diergroepen die verwant zijn, onderling kunnen kruisen en toch kenmerken hebben waardoor ze van elkaar onderscheiden. Twee basisingrediënten zijn cruciaal voor de ontwikkeling van afzonderlijke ondersoorten: isolatie en tijd. In tegenstelling tot de meeste dieren zijn mensen een relatief jonge soort en zijn we extreem mobiel, dus we zijn gewoon niet geëvolueerd tot verschillende ondersoorten.

De vroegste mensachtigen evolueerden ongeveer 5 miljoen jaar geleden van apen, maar de moderne mens (Homo sapien sapiens) ontstonden pas 150.000-200.000 jaar geleden in Oost-Afrika, waar we het grootste deel van onze evolutie samen als soort doorbrachten. Onze soort verliet Afrika pas ongeveer 50.000-100.000 jaar geleden en verspreidde zich snel over de hele wereld. We stammen allemaal af van deze recente Afrikaanse voorouders.

Veel andere diersoorten bestaan ​​al veel langer of hebben een kortere levensduur, waardoor ze veel meer mogelijkheden hebben gehad om genetische varianten te verzamelen. Pinguïns hebben bijvoorbeeld twee keer zoveel genetische diversiteit als mensen. Fruitvliegjes hebben 10 keer zoveel. Zelfs onze naaste levende verwant, de chimpansee, bestaat al minstens enkele miljoenen jaren. Er is meer genetische diversiteit binnen een groep chimpansees op een enkele heuvel in Gomba dan in de hele menselijke soort.

Gedomesticeerde dieren zoals honden hebben ook veel genetische diversiteit, maar dit komt vooral door selectief fokken onder gecontroleerde omstandigheden. Mensen daarentegen hebben zich altijd vrij en wijd vermengd. Als gevolg hiervan zijn we allemaal bastaarden: 85 procent van alle menselijke variatie is te vinden in elke lokale bevolking, of het nu Koerden, IJslanders, Papoea-Nieuw-Guinea of ​​Mongolen zijn. Vierennegentig procent is te vinden op elk continent.

Dieren worden ook beperkt door habitat en geografische kenmerken zoals rivieren en canyons, dus het is gemakkelijk voor groepen om geïsoleerd en genetisch van elkaar te onderscheiden. Mensen daarentegen zijn veel flexibeler en zijn niet op dezelfde manier beperkt door geografie. Al vroeg konden we rivieren doorwaden, canyons doorkruisen, grote afstanden afleggen in relatief korte tijd en onze omgeving aanpassen aan onze behoeften. We zijn als soort ook extreem mobiel. Zelfs de meest afgelegen eilandstam in de Stille Oceaan kwam oorspronkelijk van elders en onderhield enig contact met naburige groepen.

We denken misschien dat wereldwijde migratie een recent fenomeen is, maar het heeft het grootste deel van de menselijke geschiedenis gekenmerkt. Of we nu de halve wereld rondtrekken of van het ene dorp naar het andere, de overdracht van genen vindt plaats onder vele omstandigheden, grootschalig en klein: migratie, oorlogen, handel, slavenroof, verkrachting en exogaam huwelijk (huwelijk met " buitenstaanders").

Het duurt lang om veel genetische variatie op te bouwen, omdat nieuwe varianten alleen ontstaan ​​door mutatie - kopieerfouten van de ene generatie naar de volgende. Aan de andere kant is er maar een heel kleine hoeveelheid migratie nodig - één individu in elke generatie die van het ene dorp naar het andere gaat en zich voortplant - om te voorkomen dat groepen genetisch verschillend of geïsoleerd raken. Mensen zijn gewoon niet geëvolueerd naar verschillende subgroepen.


Maar ik zie duidelijke verschillen tussen mensen - vertalen die zich niet in diepere verschillen, zoals neiging tot bepaalde ziekten?

De visuele verschillen waarop we zijn afgestemd, vertellen ons niets over wat zich onder de huid bevindt. Dit komt omdat menselijke variatie in hoge mate niet-concordant is. De meeste eigenschappen worden beïnvloed door verschillende genen, dus ze worden onafhankelijk overgeërfd, niet gegroepeerd in de paar pakketten die we rassen noemen. Met andere woorden, de aanwezigheid van de ene eigenschap is geen garantie voor de aanwezigheid van een andere. Kun je de oogkleur van een persoon zien aan zijn lengte? Hoe zit het met hun bloedgroep gezien de grootte van hun hoofd? Hoe zit het met subtielere dingen zoals het vermogen van een persoon om te sporten of hun wiskundige vaardigheden? Het heeft geen zin om te praten over raciale kenmerken van een groep, zowel extern als intern.

Er bestaan ​​genetische verschillen tussen mensen, maar het is juister om te spreken van afkomst, in plaats van ras, als de wortel van erfelijke ziekten of aandoeningen. Niet iedereen die er hetzelfde uitziet of in dezelfde regio woont, heeft een gemeenschappelijke voorouders, dus het gebruik van 'ras' als afkorting voor afkomst kan misleidend zijn. Sikkelcel, bijvoorbeeld, vaak beschouwd als een "raciale" ziekte die Afrikanen treft, is in feite een gen dat resistentie tegen malaria verleent, dus het komt voor in gebieden zoals Centraal- en West-Afrika, de Middellandse Zee en Arabië, maar niet in het zuiden Afrika. In de geneeskunde kan een simplistische kijk leiden tot verkeerde diagnoses, met fatale gevolgen. Raciale "profilering" is niet gepast op de New Jersey Turnpike of in het kantoor van de dokter. Zoals evolutionair bioloog Joseph Graves ons eraan herinnert, moet de geneeskunde individuen behandelen, niet groepen.

Aan de andere kant kan de sociale realiteit van ras biologische effecten hebben. Inheemse Amerikanen hebben de hoogste percentages diabetes en Afro-Amerikaanse mannen sterven vijf keer vaker aan hartaandoeningen dan blanke mannen. Maar is dit een product van biologie of sociale omstandigheden? Hoe meet je deze relatie of bepaal je zelfs wie op genetisch niveau Native American of African American is? Toegang tot medische zorg, ziektekostenverzekering en veilige levensomstandigheden kunnen de medische resultaten zeker beïnvloeden. Dat geldt ook voor de stress van racisme. Maar de redenen zijn niet aangeboren of genetisch.

Geloven in ras als biologie stelt ons in staat om de sociale factoren die bijdragen aan ongelijkheid over het hoofd te zien. Begrijpen dat ras sociaal geconstrueerd is, is de eerste stap om die factoren aan te pakken en iedereen een eerlijke kans in het leven te geven.

Het gedeelte Bronnen van deze website bevat een schat aan informatie over kwesties die verband houden met rassen. Daar vind je gedetailleerde informatie over boeken, organisaties, films/video's en andere websites. Zoek voor meer informatie over dit onderwerp onder "menselijke variatie", "evolutie", "genetica" en "biologie". U kunt ook gerelateerde online artikelen lezen in het gedeelte Achtergrondlezingen van deze site.

    Breng uw stamboom in kaart. Hoe ver kun je teruggaan? Hoe verhoudt het aantal bekende voorouders zich tot het aantal onbekende?


Inhoud

De term habitatfragmentatie omvat vijf discrete fenomenen:

  • Vermindering van de totale oppervlakte van het leefgebied
  • Afname van het interieur: randverhouding
  • Isolatie van een habitatfragment van andere leefgebieden
  • Het opsplitsen van een stukje leefgebied in meerdere kleinere stukjes
  • Afname van de gemiddelde grootte van elk leefgebied

"fragmentatie. veroorzaakt niet alleen verlies van de hoeveelheid habitat, maar door het creëren van kleine, geïsoleerde plekken verandert het ook de eigenschappen van de resterende habitat" (van den Berg et al. 2001) [ mislukte verificatie ] . Habitatfragmentatie is het landschapsniveau van het fenomeen en het proces op patchniveau. Dit betekent dat het de patchgebieden, randeffecten en complexiteit van de patchvorm omvat. [4]

In de wetenschappelijke literatuur is er enige discussie of de term "habitatfragmentatie" van toepassing is in gevallen van habitatverlies, of dat de term voornamelijk van toepassing is op het fenomeen dat habitat in kleinere stukken wordt gesneden zonder significante vermindering van het leefgebied. Wetenschappers die de striktere definitie van "habitatfragmentatie" per se [3] gebruiken, verwijzen naar het verlies van leefgebied als "habitatverlies" en noemen beide termen expliciet als ze een situatie beschrijven waarin het leefgebied minder verbonden raakt en er minder algemeen leefgebied is .

Bovendien wordt habitatfragmentatie beschouwd als een invasieve bedreiging voor de biodiversiteit, vanwege de gevolgen van het beïnvloeden van een groot aantal soorten dan biologische invasies, overexploitatie of vervuiling. [5]

Bovendien beschadigen de effecten van habitatfragmentatie het vermogen van soorten, zoals inheemse planten, om zich effectief aan te passen aan hun veranderende omgeving. Uiteindelijk voorkomt dit de overdracht van genen van de ene generatie populatie naar de volgende, vooral voor soorten die in kleinere populaties leven. Terwijl voor soorten met grotere populaties meer genetische mutaties kunnen optreden en genetische recombinatie-effecten die de overleving van soorten in die omgevingen kunnen vergroten. Over het algemeen resulteert habitatfragmentatie in habitatdesintegratie en habitatverlies, die beide leiden tot vernietiging van de biodiversiteit als geheel.

Natuurlijke oorzaken Bewerken

Bewijs van vernietiging van leefgebieden door natuurlijke processen zoals vulkanisme, vuur en klimaatverandering is te vinden in het fossielenbestand. [1] [ mislukte verificatie Zo leidde de versnippering van leefgebieden van tropische regenwouden in Euramerica 300 miljoen jaar geleden tot een groot verlies aan amfibieëndiversiteit, maar tegelijkertijd zorgde het drogere klimaat voor een uitbarsting van diversiteit onder reptielen. [1]

Menselijke oorzaken Bewerken

Habitatfragmentatie wordt vaak veroorzaakt door mensen wanneer inheemse planten worden gekapt voor menselijke activiteiten zoals landbouw, plattelandsontwikkeling, verstedelijking en het aanleggen van waterkrachtreservoirs. Habitats die ooit aaneengesloten waren, worden opgedeeld in afzonderlijke fragmenten. Na intensieve opruiming zijn de afzonderlijke fragmenten meestal zeer kleine eilanden die van elkaar worden geïsoleerd door akkerland, weiland, bestrating of zelfs onvruchtbaar land. Dit laatste is vaak het gevolg van slash and burn-landbouw in tropische bossen. In de tarwegordel van centraal-westelijk New South Wales, Australië, is 90% van de inheemse vegetatie gekapt en is meer dan 99% van de hooggrasprairie van Noord-Amerika gekapt, wat resulteert in extreme versnippering van leefgebieden.

Endogeen versus exogeen Bewerken

Er zijn twee soorten processen die kunnen leiden tot habitatfragmentatie. Er zijn exogene processen en endogene processen. Endogeen is een proces dat zich ontwikkelt als onderdeel van de biologie van soorten, dus ze omvatten doorgaans veranderingen in biologie, gedrag en interacties binnen of tussen soorten. Endogene bedreigingen kunnen leiden tot veranderingen in broedpatronen of migratiepatronen en worden vaak veroorzaakt door exogene processen. Exogene processen zijn onafhankelijk van de soortbiologie en kunnen habitatdegradatie, habitatonderverdeling of habitatisolatie omvatten. Deze processen kunnen een substantiële impact hebben op endogene processen door het gedrag van soorten fundamenteel te veranderen. Onderverdeling of isolatie van habitats kan leiden tot veranderingen in de verspreiding of verplaatsing van soorten, inclusief veranderingen in seizoensmigratie. Deze veranderingen kunnen leiden tot een afname van de soortendichtheid, verhoogde concurrentie of zelfs verhoogde predatie. [6]

Habitat en verlies aan biodiversiteit

Een van de belangrijkste manieren waarop habitatfragmentatie de biodiversiteit beïnvloedt, is door de hoeveelheid geschikte habitat die beschikbaar is voor organismen te verminderen. Habitatfragmentatie omvat vaak zowel vernietiging van habitats als de onderverdeling van voorheen ononderbroken habitat. [7] Planten en andere sessiele organismen worden onevenredig getroffen door sommige soorten habitatfragmentatie, omdat ze niet snel kunnen reageren op de veranderde ruimtelijke configuratie van de habitat. [8]

Habitatverlies, dat kan optreden door het proces van habitatfragmentatie, wordt beschouwd als de grootste bedreiging voor soorten. [9] Maar er is gesuggereerd dat het effect van de configuratie van habitatplekken in het landschap, onafhankelijk van het effect van de hoeveelheid habitat in het landschap (op zich fragmentatie genoemd [3] ), klein is. [10] Een overzicht van empirische studies wees uit dat van de 381 gerapporteerde significante effecten van habitatfragmentatie op zich op het voorkomen van soorten, abundanties of diversiteit in de wetenschappelijke literatuur, 76% positief was, terwijl 24% negatief was. [11] Ondanks deze resultaten neigt de wetenschappelijke literatuur ertoe om negatieve effecten meer te benadrukken dan positieve effecten. [12] Positieve effecten van habitatfragmentatie op zich impliceren dat meerdere kleine stukken habitat een hogere instandhoudingswaarde kunnen hebben dan één groot stuk van gelijke grootte. [11] Strategieën voor het delen van land zouden daarom meer positieve effecten op soorten kunnen hebben dan landsparende strategieën. [11]

Het gebied is de belangrijkste determinant van het aantal soorten in een fragment [13] en de relatieve bijdragen van demografische en genetische processen aan het risico van uitsterven van de wereldbevolking zijn afhankelijk van de habitatconfiguratie, stochastische omgevingsvariatie en soortkenmerken. [14] Kleine schommelingen in klimaat, hulpbronnen of andere factoren die in grote populaties onopvallend en snel gecorrigeerd zouden worden, kunnen catastrofaal zijn in kleine, geïsoleerde populaties. Versnippering van leefgebied is dus een belangrijke oorzaak van het uitsterven van soorten. [13] De populatiedynamiek van onderverdeelde populaties heeft de neiging om asynchroon te variëren. In een niet-gefragmenteerd landschap kan een afnemende bevolking worden "gered" door immigratie van een nabijgelegen groeiende bevolking. In gefragmenteerde landschappen kan de afstand tussen fragmenten dit voorkomen. Bovendien is het minder waarschijnlijk dat onbezette habitatfragmenten die door een barrière van een bron van immigranten zijn gescheiden, opnieuw worden bevolkt dan aangrenzende fragmenten. Zelfs kleine soorten zoals de Columbia-gevlekte kikker zijn afhankelijk van het reddingseffect. Studies toonden aan dat 25% van de jongeren een afstand van meer dan 200 meter aflegt, vergeleken met 4% van de volwassenen. Hiervan blijft 95% in hun nieuwe omgeving, wat aantoont dat deze reis noodzakelijk is om te overleven. [15]

Daarnaast leidt habitatfragmentatie tot randeffecten. Microklimatologische veranderingen in licht, temperatuur en wind kunnen de ecologie rond het fragment en in de binnen- en buitendelen van het fragment veranderen. [16] Branden worden waarschijnlijker in het gebied naarmate de luchtvochtigheid daalt en de temperatuur en wind toenemen. Exotische soorten en plagen kunnen zich gemakkelijk vestigen in dergelijke verstoorde omgevingen, en de nabijheid van huisdieren verstoort vaak de natuurlijke ecologie. Ook heeft habitat langs de rand van een fragment een ander klimaat en bevoordeelt het andere soorten dan de binnenhabitat. Kleine fragmenten zijn daarom ongunstig voor soorten die een binnenverblijf nodig hebben. Het percentage behoud van aangrenzende habitats hangt nauw samen met het behoud van zowel genetische als soortenbiodiversiteit. Over het algemeen zal een aaneengesloten habitat van 10% resulteren in een verlies aan biodiversiteit van 50%. [17]

Een groot deel van de resterende leefgebieden van terrestrische wilde dieren in veel derdewereldlanden is versnipperd door de ontwikkeling van stadsuitbreidingen, zoals wegen die het verlies van leefgebieden belemmeren. De habitats van aquatische soorten zijn gefragmenteerd door dammen en wateromleidingen. [18] Deze fragmenten van leefgebied zijn mogelijk niet groot of verbonden genoeg om soorten te ondersteunen die een groot territorium nodig hebben waar ze partners en voedsel kunnen vinden. Door het verlies en de versnippering van habitats is het voor trekvogels moeilijk om langs hun trekroutes een rust- en voedselplek te vinden. [18]

Geïnformeerde conservering

Habitat fragmentation is often a cause of species becoming threatened or endangered. [19] The existence of viable habitat is critical to the survival of any species, and in many cases, the fragmentation of any remaining habitat can lead to difficult decisions for conservation biologists. Given a limited amount of resources available for conservation is it preferable to protect the existing isolated patches of habitat or to buy back land to get the largest possible contiguous piece of land. In rare cases, a conservation reliant species may gain some measure of disease protection by being distributed in isolated habitats, and when controlled for overall habitat loss some studies have shown a positive relationship between species richness and fragmentation this phenomenon has been called the habitat amount hypothesis, though the validity of this claim has been disputed. [10] [20] The ongoing debate of what size fragments are most relevant for conservation is often referred to as SLOSS (Single Large or Several Small).

One solution to the problem of habitat fragmentation is to link the fragments by preserving or planting corridors of native vegetation. In some cases, a bridge or underpass may be enough to join two fragments. [21] This has the potential to mitigate the problem of isolation but not the loss of interior habitat.

Another mitigation measure is the enlargement of small remnants to increase the amount of interior habitat. This may be impractical since developed land is often more expensive and could require significant time and effort to restore.

The best solution is generally dependent on the particular species or ecosystem that is being considered. More mobile species, like most birds, do not need connected habitat while some smaller animals, like rodents, may be more exposed to predation in open land. These questions generally fall under the headings of metapopulations island biogeography.

Genetic risks Edit

As the remaining habitat patches are smaller, they tend to support smaller populations of fewer species. [22] Small populations are at an increased risk of a variety of genetic consequences that influence their long-term survival. [23] Remnant populations often contain only a subset of the genetic diversity found in the previously continuous habitat. In these cases, processes that act upon underlying genetic diversity, such as adaptation, have a smaller pool of fitness-maintaining alleles to survive in the face of environmental change. However in some scenarios, where subsets of genetic diversity are partitioned among multiple habitat fragments, almost all original genetic diversity can be maintained despite each individual fragment displaying a reduced subset of diversity. [24]

Gene Flow and Inbreeding Edit

Gene flow occurs when individuals of the same species exchange genetic information through reproduction. Populations can maintain genetic diversity through migration. When a habitat becomes fragmented and reduced in area, gene flow and migration are typically reduced. Fewer individuals will migrate into the remaining fragments, and small disconnected populations that may have once been part of a single large population will become reproductively isolated. Scientific evidence that gene flow is reduced due to fragmentation depends on the study species. While trees that have long-range pollination and dispersal mechanisms may not experience reduced gene flow following fragmentation, [25] most species are at risk of reduced gene flow following habitat fragmentation. [8]

Reduced gene flow, and reproductive isolation can result in inbreeding between related individuals. Inbreeding does not always result in negative fitness consequences, but when inbreeding is associated with fitness reduction it is called inbreeding depression. Inbreeding becomes of increasing concern as the level of homozygosity increases, facilitating the expression of deleterious alleles that reduce the fitness. Habitat fragmentation can lead to inbreeding depression for many species due to reduced gene flow. [26] [27] Inbreeding depression is associated with conservation risks, like local extinction. [28]

Genetic drift Edit

Small populations are more susceptible to genetic drift. Genetic drift is random changes to the genetic makeup of populations and leads to reductions in genetic diversity. The smaller the population is, the more likely genetic drift will be a driving force of evolution rather than natural selection. Because genetic drift is a random process, it does not allow species to become more adapted to their environment. Habitat fragmentation is associated with increases to genetic drift in small populations which can have negative consequences for the genetic diversity of the populations. [26] However, research suggests that some tree species may be resilient to the negative consequences of genetic drift until population size is as small as ten individuals or less. [24]

Genetic consequences of habitat fragmentation for plant populations Edit

Habitat fragmentation decreases the size and increases plant populations' spatial isolation. With genetic variation and increased methods of inter-population genetic divergence due to increased effects of random genetic drift, elevating inbreeding and reducing gene flow within plant species. While genetic variation may decrease with remnant population size, not all fragmentation events lead to genetic losses and different types of genetic variation. Rarely, fragmentation can also increase gene flow among remnant populations, breaking down local genetic structure. [29]

Aanpassing bewerken

In order for populations to evolve in response to natural selection, they must be large enough that natural selection is a stronger evolutionary force than genetic drift. Recent studies on the impacts of habitat fragmentation on adaptation in some plant species have suggested that organisms in fragmented landscapes may be able to adapt to fragmentation. [30] [31] However, there are also many cases where fragmentation reduces adaptation capacity because of small population size. [32]

Examples of impacted species Edit

Some species that have experienced genetic consequences due to habitat fragmentation are listed below:

  • Macquaria australasica[26][33]
  • Fagus sylvatica[34]
  • Betula nana[24]
  • Rhinella ornata[35]
  • Ochotona princeps[36]
  • Uta stansburiana[37]
  • Plestiodon skiltonianus[37]
  • Sceloporus occidentalis[37]
  • Chamaea fasciata[37]

Effect on animal behaviours Edit

Although the way habitat fragmentation affects the genetics and extinction rates of species has been heavily studied, fragmentation has also been shown to affect species' behaviours and cultures as well. This is important because social interactions can determine and have an effect on a species' fitness and survival. Habitat fragmentation alters the resources available and the structure of habitats, as a result, alters the behaviours of species and the dynamics between differing species. Behaviours affected can be within a species such as reproduction, mating, foraging, species dispersal, communication and movement patterns or can be behaviours between species such as predator-prey relationships. [38] In addition, when animals happen to venture into unknown areas in between fragmented forests or landscapes, they can supposedly come into contact with humans which puts them at a great risk and further decreases their chances of survival. [5]

Predation behaviours Edit

Habitat fragmentation due to anthropogenic activities has been shown to greatly affect the predator-prey dynamics of many species by altering the number of species and the members of those species. [38] This affects the natural predator-prey relationships between animals in a given community [38] and forces them to alter their behaviours and interactions, therefore resetting the so-called "behavioral space race". [39] The way in which fragmentation changes and re-shapes these interactions can occur in many different forms. Most prey species have patches of land that are a refuge from their predators, allowing them the safety to reproduce and raise their young. Human introduced structures such as roads and pipelines alter these areas by facilitating predator activity in these refuges, increasing predator-prey overlap. [39] The opposite could also occur in the favour of prey, increasing prey refuge and subsequently decreasing predation rates. Fragmentation may also increase predator abundance or predator efficiency and therefore increase predation rates in this manner. [39] Several other factors can also increase or decrease the extent to which the shifting predator-prey dynamics affect certain species, including how diverse a predators diet is and how flexible habitat requirements are for predators and prey. [38] Depending on which species are affected and these other factors, fragmentation and its effects on predator-prey dynamics may contribute to species extinction. [38] In response to these new environmental pressures, new adaptive behaviours may be developed. Prey species may adapt to increased risk of predation with strategies such as altering mating tactics or changing behaviours and activities related to food and foraging. [38]

Boreal woodland caribous Edit

In the boreal woodland caribous of British Columbia, the effects of fragmentation are demonstrated. The species refuge area is peatland bog which has been interrupted by linear features such as roads and pipelines. [40] These features have allowed their natural predators, the wolf, and the black bear to more efficiently travel over landscapes and between patches of land. [40] Since their predators can more easily access the caribous' refuge, the females of the species attempt to avoid the area, affecting their reproductive behaviours and offspring produced. [40]

Communication behaviours Edit

Fragmentation affecting the communication behaviours of birds has been well studied in Dupont's Lark. The Larks primarily reside in regions of Spain and are a small passerine bird which uses songs as a means of cultural transmission between members of the species. [40] The Larks have two distinct vocalizations, the song, and the territorial call. The territorial call is used by males to defend and signal territory from other male Larks and is shared between neighbouring territories when males respond to a rivals song. [41] Occasionally it is used as a threat signal to signify an impending attack on territory. [42] A large song repertoire can enhance a male's ability to survive and reproduce as he has a greater ability to defend his territory from other males, and a larger number of males in the species means a larger variety of songs being transmitted. [41] Fragmentation of the Dupont's Lark territory from agriculture, forestry and urbanization appears to have a large effect on their communication structures. [42] Males only perceive territories of a certain distance to be rivals and so isolation of territory from others due to fragmentation leads to a decrease in territorial calls as the males no longer have any reason to use it or have any songs to match. [42]

Humans have also brought on varying implications into ecosystems which in turn affect animal behaviour and responses generated. [43] Although there are some species which are able to survive these kinds of harsh conditions, such as, cutting down wood in the forests for pulp and paper industries, there are animals which can survive this change but some that cannot. An example includes, varying aquatic insects are able to identify appropriate ponds to lay their eggs with the aid of polarized light to guide them, however, due to ecosystem modifications caused by humans they are led onto artificial structures which emit artificial light which are induced by dry asphalt dry roads for an example. [44]

Effect on microorganisms Edit

While habitat fragmentation is often associated with its effects on large plant and animal populations and biodiversity, due to the interconnectedness of ecosystems there are also significant effects that it has on the microbiota of an environment. Increased fragmentation has been linked to reduced populations and diversity of fungi responsible for decomposition, as well as the insects they are host to. [45] This has been linked to simplified food webs in highly fragmented areas compared to old growth forests. [46] Furthermore, edge effects have been shown to result in significantly varied microenvironments compared to interior forest due to variations in light availability, presence of wind, changes in precipitation, and overall moisture content of leaf litter. [47] These microenvironments are often not conducive to overall forest health as they enable generalist species to thrive at the expense of specialists that depend on specific environments. [45]

Forest fragmentation is a form of habitat fragmentation where forests are reduced (either naturally or man-made) to relatively small, isolated patches of forest known as forest fragments or forest remnants. [1] The intervening matrix that separates the remaining woodland patches can be natural open areas, farmland, or developed areas. Following the principles of island biogeography, remnant woodlands act like islands of forest in a sea of pastures, fields, subdivisions, shopping malls, etc. These fragments will then begin to undergo the process of ecosystem decay.

Forest fragmentation also includes less subtle forms of discontinuities such as utility right-of-ways (ROWs). Utility ROWs are of ecological interest because they have become pervasive in many forest communities, spanning areas as large as 5 million acres in the United States. [48] Utility ROWs include electricity transmission ROWs, gas pipeline and telecommunication ROWs. Electricity transmission ROWs are created to prevent vegetation interference with transmission lines. Some studies have shown that electricity transmission ROWs harbor more plant species than adjoining forest areas, [49] due to alterations in the microclimate in and around the corridor. Discontinuities in forest areas associated with utility right-of-ways can serve as biodiversity havens for native bees [48] and grassland species, [50] as the right-of-ways are preserved in an early successional stage.

Forest fragmentation reduces food resources and habitat sources for animals thus splitting these species apart. Thus, making these animals become much more susceptible to effects of predation and making them less likely to perform interbreeding - lowering genetic diversity. [51]

Implications Edit

Forest fragmentation is one of the greatest threats to biodiversity in forests, especially in the tropics. [52] The problem of habitat destruction that caused the fragmentation in the first place is compounded by:

  • the inability of individual forest fragments to support viable populations, especially of large vertebrates
  • the local extinction of species that do not have at least one fragment capable of supporting a viable population that alter the conditions of the outer areas of the fragment, greatly reducing the amount of true forest interior habitat. [53]

The effect of fragmentation on the flora and fauna of a forest patch depends on a) the size of the patch, and b) its degree of isolation. [54] Isolation depends on the distance to the nearest similar patch, and the contrast with the surrounding areas. For example, if a cleared area is reforested or allowed to regenerate, the increasing structural diversity of the vegetation will lessen the isolation of the forest fragments. However, when formerly forested lands are converted permanently to pastures, agricultural fields, or human-inhabited developed areas, the remaining forest fragments, and the biota within them, are often highly isolated.

Forest patches that are smaller or more isolated will lose species faster than those that are larger or less isolated. A large number of small forest "islands" typically cannot support the same biodiversity that a single contiguous forest would hold, even if their combined area is much greater than the single forest. However, forest islands in rural landscapes greatly increase their biodiversity. [55] In the Maulino forest of Chile fragmentation appear to not affect overall plant diversity much, and tree diversity is indeed higher in fragments than in large continuous forests. [56] [57]

McGill University in Montreal, Quebec, Canada released a university based newspaper statement stating that 70% of the world’s remaining forest stands within one kilometre of a forest edge putting biodiversity at an immense risk based on research conducted by international scientists. [58]

Reduced fragment area, increased isolation, and increased edge initiate changes that percolate through all ecosystems. Habitat fragmentation is able to formulate persistent outcomes which can also become unexpected such as an abundance of some species and the pattern that long temporal scales are required to discern many strong system responses. [5]

Sustainable forest management Edit

The presence of forest fragments influences the supply of various ecosystems in adjacent agricultural fields (Mitchell et al. 2014). Mitchell et al (2014), researched on six varying ecosystem factors such as crop production, decomposition, pesticide regulation, carbon storage, soil fertility, and water quality regulation in soybean fields through separate distances by nearby forest fragments which all varied in isolation and size across an agricultural landscape in Quebec, Canada. Sustainable forest management can be achieved in several ways including by managing forests for ecosystem services (beyond simple provisioning), through government compensation schemes, and through effective regulation and legal frameworks. [59] The only realistic method of conserving forests is to apply and practice sustainable forest management to risk further loss.

There is a high industrial demand for wood, pulp, paper, and other resources which the forest can provide with, thus businesses which will want more access to the cutting of forests to gain those resources. The rainforest alliance has efficiently been able to put into place an approach to sustainable forest management, and they established this in the late 1980s. Their conservation was deemed successful as it has saved over nearly half a billion acres of land around the world. [60]

A few approaches and measures which can be taken in order to conserve forests are methods by which erosion can be minimized, waste is properly disposed, conserve native tree species to maintain genetic diversity, and setting aside forestland (provides habitat for critical wildlife species). [60] Additionally, forest fires can also occur frequently and measures can also be taken to further prevent forest fires from occurring. For example, in Guatemala’s culturally and ecologically significant Petén region, researchers were able to find over a 20-year period, actively managed FSC-certified forests experienced substantially lower rates of deforestation than nearby protected areas, and forest fires only affected 0.1 percent of certified land area, compared to 10.4 percent of protected areas. [60] However, it must be duly noted that short term decisions regarding forest sector employment and harvest practices can have long-term effects on biodiversity. [61] Planted forests become increasingly important as they supply approximately a quarter of global industrial roundwood production and are predicted to account for 50% of global output within two decades (Brown, 1998 Jaakko Poyry, 1999). [62] Although there have been many difficulties, the implementation of forest certification has been quite prominent in being able to raise effective awareness and disseminating knowledge on a holistic concept, embracing economic, environmental and social issues, worldwide. While also providing a tool for a range of other applications than assessment of sustainability, such as e.g. verifying carbon sinks. [63]

Two approaches are typically used to understand habitat fragmentation and its ecological impacts.

Species-oriented approach Edit

The species-oriented approach focuses specifically on individual species and how they each respond to their environment and habitat changes with in it. This approach can be limited because it does only focus on individual species and does not allow for a broad view of the impacts of habitat fragmentation across species. [64]

Pattern-oriented approach Edit

The pattern-oriented approach is based on land cover and its patterning in correlation with species occurrences. One model of study for landscape patterning is the patch-matrix-corridor model developed by Richard Forman The pattern-oriented approach focuses on land cover defined by human means and activities. This model has stemmed from island biogeography and tries to infer causal relationships between the defined landscapes and the occurrence of species or groups of species within them. The approach has limitations in its collective assumptions across species or landscapes which may not account for variations amongst them. [65]

Variegation Model Edit

The other model is the variegation model. Variegated landscapes retain much of their natural vegetation but are intermixed with gradients of modified habitat [66] This model of habitat fragmentation typically applies to landscapes that are modified by agriculture. In contrast to the fragmentation model that is denoted by isolated patches of habitat surrounded by unsuitable landscape environments, the variegation model applies to landscapes modified by agriculture where small patches of habitat remain near the remnant original habitat. In between these patches are a matrix of grassland that is often modified versions of the original habitat. These areas do not present as much of a barrier to native species. [67]


The Institute for Creation Research

Often the claim is made in biology classes that evolution has been observed in certain microbes&mdashgerms that over time have developed a resistance to antibiotics. For instance, penicillin is generally now less effective than before. Stronger and more focused drugs have been developed, each with initial benefits, but which must continue to be replaced with something stronger. Now, "super germs" defy treatment.

One might ask, have these single-celled germs "evolved"? And does this prove that single-celled organisms evolved into plants and people?

As is frequently the case, we must first distinguish between variation, adaptation, and recombination of existing traits (i.e., microevolution) and the appearance of new and different genes, body parts, and traits (i.e., macroevolution). Does this acquired resistance to antibiotics, this population shift, this dominant exhibition of a previously minority trait point to macroevolution? Since each species of germ remained that same species and nothing new was produced, the answer is no!

Here's how it works. In a given population of bacteria, many genes are present which express themselves in a variety of ways. In a natural environment, the genes (and traits) are freely mixed. When exposed to an antibiotic, most of the microbes die. But some, through a fortuitous genetic recombination, possess a resistance to the antibiotic. They are the only ones to reproduce, and their descendants inherit the same genetic resistance. Over time, virtually all possess this resistance. Thus the population has lost the ability to produce individuals with a sensitivity to the antibiotic. No new genetic information was produced indeed, genetic information was lost.

A new line of research has produced tantalizing results. Evidently, when stressed, some microbes go into a mutation mode, rapidly producing a variety of strains, thereby increasing the odds that some will survive the stress. This has produced some interesting areas for speculation by creationists, but it still mitigates against evolution. There is a tremendous scope of genetic potential already present in a cell, but E coli bacteria before stress and mutation remain E coli. Minor change has taken place, but not true evolution.

Furthermore, it has been proven that resistance to many modern antibiotics was present decades before their discovery. In 1845, sailors on an ill-fated Arctic expedition were buried in the permafrost and remained deeply frozen until their bodies were exhumed in 1986. Preservation was so complete that six strains of nineteenth-century bacteria found dormant in the contents of the sailors' intestines were able to be revived! When tested, these bacteria were found to possess resistance to several modern-day antibiotics, including penicillin. Such traits were obviously present prior to penicillin's discovery, and thus could not be an evolutionary development. 1

Here's the point. Mutations, adaptation, variation, diversity, population shifts, etc., all occur, but, these are not macroevolutionary changes.

* Dr. John Morris is President of ICR.

Cite this article: Morris, J. 1998. Do Bacteria Evolve Resistance to Antibiotics? Acts & Facts. 27 (10).


Lactose intolerance

Adult lactose intolerance is a global norm, not an exception or an illness. (Piqsels)

Lactose intolerance occurs when we can’t digest milk sugars (lactose) in adulthood. This can cause nausea, cramping, gas and diarrhea, and is considered a medical condition.

Lactose is broken down by the enzyme lactase. Adult production of lactase evolved in human populations that domesticated animals about 10,000 years ago. These populations were found in northern and central Europe, and in pastoral communities in Africa. Milk is a calorie- and nutrient-dense food, meaning that people who could digest lactose would be better nourished, giving them a better chance at survival and reproduction.

Mutations allowing for adult digestion of lactose gradually spread over generations within these populations. However, those with ancestors from populations that did not regularly herd and milk domesticated animals, such as Indigenous populations in North and South America and most Asian populations, do not possess this ability. In fact, roughly 65 per cent of adults worldwide remain lactose intolerant.

If 65 per cent of the global population cannot digest lactose, why is it treated as an illness? There is nothing “wrong” with someone who is lactose intolerant no intervention is needed other than to avoid or limit dairy consumption. Evolution tells us that lactose intolerance is perfectly normal. We simply need to redefine illness.


How Humans Can Influence Evolution of Other Species Scientists recently published an analysis of how humans affect evolution, and why we should care

In biology, evolution is how populations change over time from their common ancestor. This process has been happening on Earth since life first began, over 3.5 billion years ago. Evolution, however is not driven by one factor, but many, from climate conditions to predator/prey relationships. And even now, 3.5 billion years since the start of life, humans may play a bigger role than we imagined in the evolution of other than we could have possibly imagined.

Since Darwin, many papers have been published on how humans affect the evolution of a species. From infections to hunting ground, these papers usually focus on individual specifics rather than the big picture. A recent paper authored by Andrew Hendry, Kiyoko Gotanda, and Erik Svensson cross analysed multiple studies in an attempt to compare and contrast what human related factors influence evolution and how powerful each factor is.

We as a species actively attack other species that we don’t like, such as weeds, bugs, or vermin. These “enemies” are rapidly affected by our animosity towards them and change very quickly in response to our actions. A notable example of this is pesticide resistance, wherein the overuse of pesticides will kill off most unwanted insects, but the few that survive pass on their resistance to their offspring. It is in this way that we breed ever stronger enemy species.

The potential for evolution is directly related to how much variation a species has. The more variation, the more traits there are, and the easier it is for a population to adapt to a change in the environment. For example, if all individuals in a population are the same, they will be harmed by the same things. This leaves the whole population susceptible to the same fate. Variation means that there will be at least some survivors when something happens. Any change can be a selection pressure. Examples include natural disasters, introduction of new species, or changing the land – either to develop it or to let it go wild.

This is a popular example used in biology textbooks to show how a selection pressure may occur. This is a simplified example of the reality, which is always more complicated than this. Credit: Sciworthy

Besides population, human activity can also affect the the food chain in an ecosystem. When humans create a disturbance in one population it may only affect a few species. But the disruption in those species then affects even more species that interact with it, branching out in a domino effect-like disruption. The addition of a invasive species to an area can lead to new roles for native species who evolve to exploit them. Alternatively, the removal or decrease of a species in an ecosystem will minimize roles that other species can have. In an area where the main prey of ticks have been killed off, the tick population will decrease, decreasing the population of whatever preyed on the ticks, and so on.

The authors argue that it is especially important to keep a watch on our influence of the evolution of other species, not just to maintain biodiversity, but as a means of self-preservation. If left unchecked, they say, enemy or invasive organisms could evolve immunity to our killing methods or hunted animals could evolve to sizes that make them undesirable to hunt. Furthermore, many natural cycles that we rely on to survive, such as the carbon cycle or purification of air, could be disrupted when key organisms no longer play their part.

Concluding on a lighter note, however, the authors mention that actions can and are being taken to help prevent the unwanted evolution of populations. To give endangered populations the best chance for individual variation in the future, breeding is assisted and controlled. One of our biggest enemy species are bacteria and viruses whose rapid evolution regularly reduces the efficacy of antibiotics and vaccines. To combat this drug cocktails are administered to help prevent the rapid evolution of infections. And fisheries are actively monitored to prevent populations from diminishing in size, when before only the largest were caught before they could breed. And the more we learn about how our activities affect the evolution of other populations, the better we can control and prevent undesired outcomes.