Adaptacyjny proces promieniowania, typy i przykłady

Radiacja adaptacyjna Jest to zjawisko, które implikuje ewolucyjną dywersyfikację zestawu gatunków, który prowadzi do wyglądu, poprzez „szybką” adaptację do różnych nisz ekologicznych, w nowy sposób z tego samego gatunku przodków.

Pojęcie promieniowania adaptacyjnego zaproponował Charles Darwin, angielski przyrodnik z XIX wieku, po podróży, którą podjął na Wyspach Galapagos, gdzie szczegółowo obserwował kilka gatunków pinzonów wyspowych, potomków przodków kontynentalnych, które posiadały różne modyfikacje, które posiadały różne modyfikacje w ich szczytach.

Adaptacyjne promieniowanie Pinzones (Źródło: Jackie Malvin [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Odkrycie tych pinzonów reprezentowanych dla Darwina głównych dowodów zoologicznych w celu poparcia ich teorii „zejścia z modyfikacją”, ponieważ różne formy szczytów, które zaobserwowali, wszystkie pochodzące z tej samej linii przodków, wydawały się być dostosowane do wykorzystywania różnych zasobów od zasobów od różnych zasobów od Ta sama nisza troficzna, „partycjonowanie”.

Ustalono, że główne przyczyny promieniowania adaptacyjnego mają związek z przerywaniem przepływu genu między osobnikami tego samego gatunku (izolacja geograficzna), z wyraźnymi zmianami środowiska i brakiem drapieżników lub ujemnym ujemnym ciśnieniem.

W tym sensie faktem jest, że masowe zdarzenia wyginięcia doprowadziły do ​​imponującego adaptacyjnego promieniowania wielu grup żywych istot, ponieważ brak organizmów oferuje przetrwane gatunki w celu kolonizacji pustych nisz i przechodzenia przez procesy adaptacyjnego promieniowania promieniowania.

[TOC]

Adaptacyjny proces promieniowania

Jak wyjaśniono, promieniowanie adaptacyjne to pojawienie się nowych ekologicznie różnych gatunków od wspólnej linii przodków.

Wydarzenia te koniecznie występują w procesie specjacji, który, zgodnie z biologiczną koncepcją gatunku, implikuje przerwę przepływu genów (izolacja reprodukcyjna) między „zmodyfikowanym” potomstwem a jego bezpośrednim przodkiem.

Wielu autorów opowiada się za ideą, że promieniowanie adaptacyjne jest rodzajem „rozszerzenia” procesu specjacji, ale jest kierowane czynnikami ekologicznymi i podlega dość specjalnym warunkom początkowym.

Zwykle izolacja geograficzna jest jednym z głównych czynników, które wpływają na promieniowanie adaptacyjne, ponieważ izolowane populacje są „zmuszone” do dostosowania się do zastosowania nowych nisz ekologicznych lub braku starych drapieżników.

Może ci służyć: oksyhemoglobina: Charakterystyka, struktura i krzywa związkowa

Jednym z przykładów, które najlepiej ilustrują, w jaki sposób zachodzi proces promieniowania adaptacyjnego, jest kolonizacja wysp, górna część gór i młodych jezior (lub dziewic) według gatunków innego pochodzenia.

Wyspy geograficzne mogą być produktem różnych zdarzeń geologicznych, ale można również wziąć pod uwagę wyspy ekologiczne, ponieważ izolacja osób z populacji z powodu różnic behawioralnych lub środowiskowych implikuje również barierę dla przepływu genów, co prowadzi do specjacji.

W jaki sposób promieniowanie adaptacyjne występuje na wyspie?

Jeśli weźmiemy pod uwagę geograficzną wyspę najnowszego szkolenia (geologicznie), możemy sobie wyobrazić, że początkowo jest ona „naga” lub pozbawiona żywej istoty.

Ta wyspa stanowi zatem niezwykłą okazję ekologiczną do kolonizacji lub osiadania dowolnego gatunku z głównego (kontynentalnego) lub nie, które mogą skorzystać z zasobów ekologicznych, które oferuje ta wyspa.

Gatunki kolonizujące mogą być bakterie, grzyby, glony, rośliny lądowe, zwierzęta itp., że podczas ustalania na „nowej” wyspie, niektóre z ich funkcji do wyzysku troficznego mogą dostosować lub specjalizować się na przykład nowej niszu, prawdopodobnie bardzo różni się od niszu, z której się powstały.

Wcześniej czy później, w skali ewolucyjnej, różnice ustanowionych cech będą oznaczać barierę reprodukcyjną, która zapobiegnie przepływowi genu między jednostkami kolonizującymi a „osobami przodkami” na kontynencie, których zdywersyfikowały tam, gdzie zdywersyfikowały.

Adaptacyjna dywersyfikacja vs promieniowanie adaptacyjne

Należy zauważyć, że nowoczesna definicja promieniowania adaptacyjnego ma dwie główne cechy:

- Promieniowanie adaptacyjne nie jest tym samym, co dywersyfikacja adaptacji (według doboru naturalnego) w tym samym gatunku

- Adaptacja powoduje promieniowanie adaptacyjne

Te dwa wyrażenia mają na myśli to, że bez specjacji nie można mówić o promieniowaniu adaptacyjnym, tak jak nie można mówić o specjacji bez promieniowania adaptacyjnego (nie chodzi tylko o niewielkie indywidualne zmiany w reakcji adaptacyjnej na nowy stan środowiska).

Chłopaki

Według niektórych autorów, adaptacyjne zdarzenia promieniowania można „sklasyfikować” w trzech typach, zgodnie z tym bodźcem, który uruchamia ten proces. Zatem promieniowanie adaptacyjne może być dane przez zmianę środowiska, przez ogólną adaptację lub utworzenie archipelagu.

Może ci służyć: specjacja sympatryczna: koncepcja, cechy i przykłady

Jeśli chodzi o promieniowanie adaptacyjne wywołane zmianami środowiskowymi, występuje z powodu wybioru, która zmusza gatunki do dostosowania środowiska, które zmieniło się znacznie, aby przetrwać.

Występuje promieniowanie w sposób, w jaki nowy gatunek, który zostanie utworzony.

Promieniowanie adaptacyjne, które powstają przez ogólne adaptacje, robi to dzięki pojawieniu się lub rozwojowi nowych umiejętności u osób z tego samego gatunku, co pozwala im kolonizować nowe nisze ekologiczne.

Tworzenie lub istnienie archipelagów, dużych podwyżek górskich lub wysp oceanicznych reprezentują jedną z głównych przyczyn promieniowania adaptacyjnego, ponieważ miejsca te mogą być skolonizowane przez nowe gatunki, które muszą szybko przystosować się do tych miejsc, nurkując ewolucyjnie od swoich najbliższych przodków.

Przykłady promieniowania adaptacyjnego

- Zwierząt

Los Pinzones (ptaki)

Darwin nadał społeczności naukowej najlepszy przykład, jaki osiągnął, aby wykazać promieniowanie adaptacyjne u zwierząt: przypadek pinzonów na wyspach Galapagos.

Szczypce są rodzajem ptaka, który żywi się nasionami i należą do rodzaju Geospiza. Uważa się, że ptaki te niedawno odbieały od siebie, gdzie odbyła się izolacja reprodukcyjna z powodu rozbieżności ekologicznej częściowo związanej z adaptacją do różnych rodzajów nasion.

The Galapagos Pinzones (Źródło: Robert Taylor Pritchett [domena publiczna] Via Wikimedia Commons)

U ptaków różnice w kształcie i wielkości ciała, a także pewne cechy piosenki związane z morfologią, mogą zakończyć się izolacją przedprodukcyjną, która stopniowo implikuje proces specjacji.

Cyclides (ryby)

Innym klasycznym przykładem promieniowania adaptacyjnego jest cyklidy, które należą do rodziny tropikalnych ryb słodkowodnych w Cichlidae.

Gatunki tej rodziny pochodzą od gatunku karmionego miękkimi glonami i osadami, ale od tego rozbieżnych różnych gatunków w różnych miejscach.

Cyklidowa filogeneza ryb (Źródło: oryginalna figura ː joana I. Meier, David A. Marki, Salome Mwaiko, Catherine i. Wagner, Laurent Excoffier i Ole Seehausenediting autorstwa Dennisa Pietras, Buffalo, NY USA [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

W jeziorze znanym jako Barombi MBO, adaptacyjny proces promieniowania powstał 11 różnych gatunków, wśród których istnieją drapieżne gatunki innych ryb i owadów, gatunki żywiące.

Może ci służyć: Isomalt: Charakterystyka, struktura, funkcje

W innym jeziorze, jezioro Malawi, nastąpiło również promieniowanie adaptacyjne, być może najbardziej znaczące wśród cyklidów, gdzie znajdują się ryby, które żywią się ektoparazami innych ryb i ryb, które szukają oprócz skóry innych ryb. Zidentyfikowano również rowerzy, które żywią się łuskami, jajami innych ryb i ich larw itp.

Promieniowanie adaptacyjne tych ryb było nie tylko spowodowane wykorzystaniem nowych nisz troficznych (żywności), ale także niektórych wzorców zachowań i siedlisk, które zostały opisane przez różnych autorów.

- Podłogi

Przykładem promieniowania adaptacyjnego jest rośliny naczyniowe i kolonizacja środowisk lądowych. Bezpośrednie rośliny naczyniowe pojawiły się po raz pierwszy w kopalnych zapisach silurycznych, ale bardziej zróżnicowanych podczas karbonu.

Nagłe adaptacyjne promieniowanie okrytozbywactwa (rośliny kwiatowe) miało miejsce w jurze, czas, w którym uważa się, że wyłoniły się one z paproci z nasionami. Jego złożoność wzrosła jednak około 100 milionów lat temu.

Podczas dywersyfikacji okrytozalążkowych, to znaczy ich promieniowania adaptacyjnego, podano co najmniej trzy przejścia: po pierwsze, pojawienie się Carpela, a następnie pojawienie się podwójnego zapłodnienia i wreszcie pojawienie się kwiatów, jakie znamy w teraźniejszości.

Bibliografia

1. Gallardo, M H. (2011). Ewolucja: kurs życia (nie. 575 g 162).
2. Gavrilets, s., & Losos, J. B. (2009). Promieniowanie adaptacyjne: kontrastowanie teorii z danymi. Science, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, s., & Vose, do. (2005). Dynamiczne wzorce promieniowania adaptacyjnego. Materiały z National Academy of Sciences, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, r. I. (2010). Filogenetyczne spostrzeżenia na temat promieniowania adaptacyjnego. Coroczny przegląd ekologii, ewolucji i systematyki, 41, 251-270.
5. Rundell, r. J., I cena, t. D. (2009). Promieniowanie adaptacyjne, promieniowanie nieadaptacyjne, specjacja ekologiczna i specjacja nie ekologiczna. Trendy w ekologii i ewolucji, 24 (7), 394-399.
6. Salomon, e. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biologia (9. EDN). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
7. Stud, J. T., & Losos, J. B. (2016). Możliwości ekologiczne i promieniowanie adaptacyjne. Coroczny przegląd ekologii, ewolucji i systematyki, 47.
8. Turner, g. F. (2007). Adaptacyjne promieniowanie ryb cichlidowych. Current Biology, 17 (19), R827-R831.