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Text File  |  1992-03-02  |  3.7 KB  |  73 lines
  1.  
  2. Reading 34.2 The Pace of Evolution-Like a Tortoise or a Hare?
  3.  
  4. Charles Darwin believed that evolution took a very long time, with
  5. one life form transforming into another through a series of intermediate
  6. stages. He noted, however, that such gradualistic evolution was not
  7. well supported by the fossil record because of a lack of intermediate,
  8. or transitional, forms. Darwin and others attribute the seeming incompleteness
  9. of the fossil record to several factors:
  10.  
  11. Lack of preservation of animals that did not have hard body parts;
  12.  
  13. Some species did not exist long enough to leave behind much evidence;
  14.  
  15. Many species were not widespread;
  16.  
  17. Geological upheavals that destroyed evidence.
  18.  
  19. Another explanation for some of the many gaps in the fossil record
  20. is that evolution may not always be gradual.
  21.  
  22.         In 1944, paleontologist George Gaylord Simpson suggested that
  23. some of the gaps in the fossil record may actually be what they seem
  24. to be-true gaps, representing the sudden appearance of a species.
  25. Simpson estimated that perhaps 10% of all speciation falls into this
  26. "quantum evolution" category. In 1944, Simpson's concept of evolution
  27. by "leaps and starts" was not accepted by strict Darwinian gradualists.
  28.  
  29.         In 1972, the idea of fast speciation interspersed with long
  30. periods when species changed little or not at all (stasis) was again
  31. raised by two young paleontologists, Stephen Jay Gould of Harvard
  32. University and Niles Eldredge of the American Museum of Natural History.
  33. This time, the concept was termed  punctuated equilibrium to reflect
  34. the long periods of stasis interrupted by times of fast evolutionary
  35. change. The fossil record, they claim, lacks transitional forms simply
  36. because in some cases of speciation, they do not exist.
  37.  
  38.         Instances of very rapid evolution support the operation of
  39. punctuated equilibrium. Consider the several species of cichlid fish
  40. that live only in Lake Nabugaboo, Uganda, a body of water separated
  41. from Lake Victoria by a sand spit. These species have evolved over
  42. just the past 4,000 years. Even more recently, banana-eating moths
  43. have evolved in Hawaii since Polynesian settlers introduced bananas
  44. a few centuries ago. The appearance of new infectious diseases in
  45. our lifetime, such as toxic shock syndrome and Lyme disease, may reflect
  46. rapid evolution in the microorganisms that cause these illnesses.
  47.  
  48.         How might changes drastic enough to lead to speciation occur
  49. rapidly? The answer may lie in the genes, for a single gene can have
  50. a profound effect on the appearance or functioning of an organism.
  51. A gene that alters the timing of early developmental events may cause
  52. obvious changes in the adult. An inherited delay in pigmentation in
  53. the embryo, for example, could greatly change the adult's appearance,
  54. which could in turn have great selective consequences in a plant or
  55. animal whose survival depends upon protective coloration. Frogs of
  56. genus Eleutherodactylus (fig. 1) skip the tadpole stage, hatching
  57. from an egg as a small frog. This characteristic could have evolved
  58. by an alteration in a single gene-a drastic and sudden change that
  59. would have increased survival. A single genetic "switch" altering
  60. timing of cell division could have produced the prolonged brain growth
  61. that is characteristic of our own species.
  62.  
  63. %G c34r2f1.pcx; Reading 34.2 Figure 1
  64.  
  65. Figure 1
  66.  
  67. Land-dwelling tree frogs of genus Eleutherodactylus skip the tadpole
  68. stage and hatch directly from an egg as a small frog. This mature
  69. body form so early in life widens the range of habitats that the animal
  70. can occupy, thus giving it a selective advantage over frogs that spend
  71. the earlier parts of their lives as tadpoles.
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