Organismos unicelulares que evolucionan extremadamente rápido en pequeños ecosistemas forestales

Mi historia tiene lugar en un denso bosque en un terreno muy irregular en un clima templado en la Tierra tal como la conocemos (por ejemplo, Europa central), excepto que un cierto tipo de magia está en funcionamiento.

En este bosque, hay algunos objetos muy pequeños que mágicamente hacen que la vida a su alrededor evolucione extremadamente rápido en un radio corto, de 1 a 5 metros. La tasa de mutación es más alta de lo normal y no hay inteligencia que guíe este proceso, aunque estoy feliz de jugar a ser dios y guiar un poco el proceso en aras de resultados interesantes.

Me imagino que esto mataría formas de vida complejas ya que la tasa de mutación sería demasiado alta para permitir que las semillas, los fetos, etc. se desarrollen normalmente. El efecto principal está en los organismos unicelulares que pueden soportar que un gran número de células muten hasta la muerte, los sobrevivientes simplemente tomarán su espacio en poco tiempo.

Este efecto ha existido durante algunas décadas y, como resultado, existen estos pequeños focos de vida en los bosques que están dominados por formas de vida unicelulares altamente evolucionadas y altamente especializadas.

Por ejemplo, si un hongo está creciendo en un tronco podrido, este hongo será mejor que cualquier otro hongo en la Tierra para hacer uso de los troncos podridos. Sin embargo, después de que el tronco se haya podrido por completo, el hongo podría perecer debido a que se ha especializado demasiado.

El clima es relativamente estable. Heladas anuales, algunas semanas calurosas, nada extremo para nuestros estándares. Digamos que los cambios significativos en las formas de vida tardan un par de años o más, por lo que algunas (pero no todas) las mutaciones sobrevivirán al ciclo de las estaciones.

El viento, la lluvia y el paso de los animales perturbarán los bordes de estos ecosistemas de bolsillo, por lo que estas formas de vida modificadas se extenderán un poco.

¿Qué características absurdamente demasiado especializadas podríamos observar después de algunas décadas y cómo podrían interactuar entre sí y con el ecosistema normal circundante?

¿Qué entiendes por "evolutivo"? ¿Simplemente mutaciones aleatorias rápidas o realmente todo es beneficioso para el organismo en ese momento? ¿Y está evolucionando continuamente durante la vida o solo en ciertas etapas de crecimiento, como la mitosis?
Estoy dispuesto a modificar esos detalles un poco por el bien de la historia. La magia existe, después de todo.
¿Qué es la presión evolutiva? Hay organismos unicelulares en la Tierra que no han evolucionado mucho desde antes del oxígeno atmosférico.
El modelo básico de SE es una pregunta específica/una mejor respuesta. SE no es un foro de discusión. VTC necesita atención, pero me complacerá retractarme de la votación cerrada si reduce esto a una sola pregunta. (Está bien publicar varias preguntas en este sitio. Además, si sus preguntas están vinculadas, generalmente es beneficioso hacerlas una a la vez, ya que la respuesta de una reducirá aún más la siguiente, produciendo mejores resultados para usted).
@spraff "Because magic", la versión de fantasía de esta infame caricatura: flickr.com/photos/jpallan/4633000725
"bosques densos" y "matar formas de vida complejas ya que la tasa de mutación sería demasiado alta para permitir que las semillas, los fetos, etc. se desarrollen normalmente" son incongruentes. ¿Cómo conseguiste un bosque si nada más que organismos unicelulares pueden desarrollarse?
Primero está el bosque, después aparecen los rincones mágicos.
predecir los resultados de mutaciones aleatorias es básicamente imposible. También ya tenemos algo así en el mundo real, se llama radiación ionizante.
@spraff incluso si el bosque existiera antes de que aparecieran las piedras mágicas de mutación, aún se verían afectados por ellas, ¿correcto? Las mutaciones ocurren a lo largo de la vida de un organismo, no solo en la reproducción. Todos sus árboles seguramente desarrollarían tumores masivos y morirían muy pronto, y aparentemente toda su descendencia estaría mutada más allá del reconocimiento también por lo que está proponiendo.

Respuestas (3)

Dada la presión selectiva en este entorno, creo que desarrollarían resistencia a la magia mutagénica. Tal vez desarrollarían mejores mecanismos de reparación del ADN, o algo por el estilo. Hay bacterias resistentes a la radiación, por ejemplo, que han mejorado la reparación del ADN. Esperaría mutaciones como estas en tu bosque.

Una breve explicación de mi respuesta: la selección natural funciona con mutaciones aleatorias. Aquellas mutaciones que son ventajosas (en el entorno particular donde viven los organismos) aumentan la aptitud de sus portadores y tienen una mayor probabilidad de dejar descendencia en la población. A la larga, es más probable que aumenten en frecuencia en relación con otros organismos similares y, finalmente, podrían dominar la población. En este caso, las altas tasas de mutación son probablemente más dañinas que beneficiosas, por ejemplo, debido a la gran cantidad de descendientes inviables (la descendencia es costosa de producir). En los microorganismos reales, las tasas de mutación han sido afinadas por selección natural; demasiado provoca una reproducción poco fiable y muy poco dificulta la adaptación a las condiciones ambientales cambiantes (al limitar las mutaciones disponibles para la evolución). Por lo tanto, en su bosque, creo que la selección natural favorecería a aquellos microorganismos que pueden evitar las mutaciones tanto como sea posible. Tal vez no puedan evitar la magia directamente, pero pueden intentar reparar las mutaciones introducidas.

Una manera fácil de hacer que esto suceda es aumentando la cantidad de ADN "inútil" en su organismo. La mayoría de las plantas tienen una alta ploidía, lo que les permite mantener un conjunto viable de genes y tener otro conjunto que puede mutar sin demasiadas consecuencias negativas.

Los microbios ya pueden evolucionar extremadamente rápido.

Considere el tiempo de generación de una bacteria. Pueden ser unos días. Considere las bacterias a las que les gustaría comer los recursos de un árbol de secoya. La secoya tiene 1000 años. Durante la época del árbol ha habido cientos de miles de generaciones de bacterias. ¿Cómo es posible que no hayan evolucionado alrededor de las defensas del árbol? Las bacterias desarrollaron resistencia a la penicilina en solo unas pocas décadas. Es una pregunta interesante para reflexionar.


Por el bien de la ficción, así es como esto podría desarrollarse.

  1. La vida multicelular está excluida de la región por las razones que mencionas.

  2. Se produce una batalla campal entre los autótrofos unicelulares que pueden producir su propio alimento a partir de la luz y los heterótrofos que quieren apropiarse de esos recursos. Esta batalla cambiará de un lado a otro. Los autótrofos con defensas evolucionadas se extenderán en un círculo verde sobre el suelo desnudo. Cuando una línea heterótrofa evoluciona para sortear esas defensas, los círculos se extinguirán a medida que sean devorados. Un nuevo círculo verde surgirá con autótrofos resistentes y se extenderá, posiblemente invadiendo los círculos de autótrofos que han estado allí antes.

De vez en cuando aparecerán nuevos organismos en este reino por casualidad, arrastrados por los vientos. Ellos y sus descendientes entrarán en la batalla. A veces, una línea de organismos será empujada a la extinción. Si son los autótrofos, los heterótrofos seguirán y la región estará sin vida hasta que aparezcan nuevas esporas.

Dado que los heterótrofos pueden consumir todos los recursos disponibles, ¿podría convertirse esto en un anillo de muerte en expansión ilimitada, cuyo centro podría repoblarse?
@spraff - idea interesante. Si los autótrofos tuvieran una forma de espora / semilla que no fuera comestible, eso podría suceder. El centro volvería a llenarse hasta que golpeara el anillo heterótrofo en expansión que luego regresaría. Hmm... ¡suena como una simulación matemática esperando a suceder!

Selección oculta fuera del marco de vista .

Hacer que la evolución vaya más rápido es difícil. Puede aumentar la tasa de mutación, pero luego aumenta la carga de mutaciones indeseables, y sin una reducción en la duración de la vida puede tener una " fusión mutacional ". Podrías tener una generación unicelular oculta que se someta a una carrera desesperada por la supervivencia del más apto, pero los espermatozoides ya lo hacen. Podrías tener una construcción modular de genes para aumentar las probabilidades de crear nuevas proteínas útiles, pero nosotros también hacemos eso .

Entonces, la clave para hacer una evolución súper rápida es hacer trampa . Tres opciones:

a) Los Objetos escanean el genoma de los organismos circundantes y lo suben a un laboratorio, donde se crean muchos duplicados del entorno y se prueban variaciones genéticas menores; luego, las posibilidades ganadoras se utilizan para modificar los organismos originales.

b) El mundo es en realidad una simulación en una computadora cuántica. La computadora cuántica genera una salida que optimiza el "éxito" de los organismos que rodean los Objetos de referencia.

c) Los Objetos provocan aleatoriamente intercambios de pequeños segmentos de información genética con universos paralelos muy estrechamente relacionados. Debido a que estos universos paralelos a veces han desarrollado genes más efectivos, los organismos cercanos a los Objetos ocasionalmente reciben una ventaja genética que nada más en su mundo tiene.