ADAPTĪVAIS STAROJUMS: PROCESS, VEIDI UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Adaptīvā radiācija ir fenomens iesaistot evolūcijas diversifikāciju kopumu sugu, kas noved pie izskatu, par "ātri" pielāgošanās dažādiem ekoloģisko nišu, jaunas formas no tās pašas senču sugas.

Adaptīvā starojuma koncepciju ierosināja 19. gadsimta angļu dabaszinātnieks Čārlzs Darvins pēc brauciena, kas devās uz Galapagu salām, kur viņš detalizēti novēroja vairākas salu žubīšu sugas, kontinentālo senču pēcnācējus, kuru knābjos bija dažādas modifikācijas. .

Adaptīvs žubītes starojums (Avots: Džekijs Malvins caur Wikimedia Commons)

Šo žubīšu atrašana Darvinam parādīja galvenos zooloģiskos pierādījumus, kas atbalstīja viņa teorijas par "nolaišanos ar modifikāciju", jo viņa novērotās dažādās knābju formas, kuras visas bija iegūtas no vienas senču cilts līnijas, šķita pielāgotas dažādu resursu izmantošanai vienā un tajā pašā trofiskā niša, to "sadalot".

Ir noteikts, ka galvenie adaptīvā starojuma cēloņi ir saistīti ar gēnu plūsmas pārtraukšanu starp vienas sugas indivīdiem (ģeogrāfiskā izolācija), ar izteiktām vides izmaiņām un bez plēsējiem vai negatīva selektīva spiediena.

Šajā ziņā dabas vēstures fakts ir tāds, ka masveida izmiršanas notikumi ir izraisījuši daudzu dzīvo būtņu grupu iespaidīgo adaptīvo starojumu, jo organismu neesamība piedāvā izdzīvojušām sugām iespējas kolonizēt tukšas nišas un iziet procesus. adaptīvais starojums.

Adaptīvā starojuma process

Adaptīvais starojums, kā paskaidrots, ir jaunu ekoloģiski atšķirīgu sugu parādīšanās no kopējās senču cilts.

Šie notikumi obligāti rodas specifikācijas procesā, kas saskaņā ar bioloģisko sugu koncepciju nozīmē gēna plūsmas pārtraukšanu (reproduktīvo izolāciju) starp “modificētajiem” pēcnācējiem un viņu tiešajiem priekštečiem.

Daudzi autori atbalsta ideju, ka adaptīvais starojums ir sava veida ekspozīcijas procesa “pagarinājums”, bet ka to veicina ekoloģiski faktori un tas ir pakļauts diezgan īpašiem sākotnējiem apstākļiem.

Parasti ģeogrāfiskā izolācija ir viens no galvenajiem adaptīvo starojumu ietekmējošajiem faktoriem, jo ​​populācijas, kas sevi izolē, ir “spiestas” pielāgoties, lai izmantotu jaunas ekoloģiskās nišas vai veco plēsoņu neesamību.

Viens no piemēriem, kas vislabāk atspoguļo adaptīvā starojuma procesa norisi, ir salu, dažu kalnu virsotņu un jauno (vai neapstrādāto) ezeru kolonizācija pa sugām no citiem avotiem.

Ģeogrāfiskās salas var būt dažādu ģeoloģisku notikumu produkts, taču tās var uzskatīt arī par ekoloģiskām salām, jo ​​indivīdu izolācija no populācijas uzvedības vai vides atšķirību dēļ arī rada šķēršļus gēnu plūsmai, kas noved pie specifikācijas.

Kā salā notiek adaptīvais starojums?

Ja mēs uzskatām neseno veidošanās ģeogrāfisko salu (ģeoloģiski runājot), mēs varam iedomāties, ka sākotnēji tā būs “kaila” vai bez dzīvām būtnēm.

Tad šī sala ir ārkārtas ekoloģiska iespēja kolonizēt vai apmesties jebkurai kontinentālajai (kontinentālajai) sugai, kas var izmantot šīs salas piedāvātos ekoloģiskos resursus.

Kolonizējošās sugas var būt baktērijas, sēnītes, aļģes, sauszemes augi, dzīvnieki utt., Kas, apmetoties uz “jauno” salu, var pielāgot vai specializēt dažas tās pazīmes trofiskai izmantošanai, piemēram, jaunu nišu. iespējams, ļoti atšķiras no nišas, no kuras viņi izcēlās.

Agrāk vai vēlāk evolūcijas mērogā noteiktās pazīmju atšķirības nozīmēs reproduktīvo barjeru, kas kavēs gēnu plūsmu starp kolonizējošajiem indivīdiem un tiem “senču indivīdiem” no kontinentālās daļas, no kuriem viņi dažādojās.

Adaptīvā diversifikācija pret adaptīvo starojumu

Svarīgi atzīmēt, ka mūsdienu adaptīvā starojuma definīcijai ir divas galvenās pazīmes:

- Adaptīvais starojums nav tas pats, kas dažādošana ar adaptāciju (pēc dabiskās atlases) vienas sugas ietvaros

- Adaptācija rada adaptīvo starojumu

Šie divi teikumi nozīmē, ka bez specifikācijas nevar runāt par adaptīvo starojumu, tāpat kā par specifikāciju nevar runāt bez adaptīvā starojuma (runa nav tikai par mazām individuālām izmaiņām kā adaptīvu reakciju uz jaunu vides stāvokli).

Veidi

Pēc dažu autoru domām, adaptīvos starojuma notikumus var "iedalīt" trīs veidos, tas notiek saskaņā ar stimulu, kas izraisa procesu. Tādējādi adaptīvs starojums var rasties vides izmaiņu, vispārējas adaptācijas vai arhipelāga veidošanās dēļ.

Runājot par adaptīvo starojumu, ko izraisa vides izmaiņas, tas notiek selektīvā spiediena dēļ, kas liek sugām pielāgoties videi, kas ir ievērojami mainījusies, lai izdzīvotu.

Radiācija notiek tādā veidā, ka jaunās sugas, kas veidosies, to darīs, lai kolonizētu jaunas ekoloģiskās nišas, kas rodas minēto vides izmaiņu rezultātā.

Adaptīvā radiācija, kas rodas no vispārējiem pielāgojumiem, notiek, pateicoties jaunu spēju parādīšanās vai attīstības iespējām vienas sugas indivīdiem, kas viņiem ļauj kolonizēt jaunas ekoloģiskās nišas.

Arhipelāgu, augstu kalnainu pacēlumu vai okeāna salu veidošanās vai pastāvēšana ir viens no galvenajiem adaptīvā starojuma cēloņiem, jo ​​šīs vietas var kolonizēt jaunas sugas, kurām šīm vietām ātri jāpielāgojas, evolucionāri atšķiroties no tiešajiem senčiem.

Adaptīvā starojuma piemēri

- Dzīvnieki

Žubītes (putni)

Darvins sniedza zinātniskajai kopienai labāko piemēru, ko viņš varēja iegūt, lai demonstrētu adaptīvo starojumu dzīvniekiem: spuru gadījums Galapagu salās.

Finches ir putnu veids, kas barojas ar sēklām un pieder pie Geospiza ģints. Tiek uzskatīts, ka šie putni nesen atšķīrās viens no otra, kur reproduktīvā izolācija notika ekoloģiskās atšķirības dēļ, kas daļēji saistīta ar pielāgošanos dažāda veida sēklām.

Galápagos žubītes (Avots: Roberts Teilors Pritčets, izmantojot Wikimedia Commons)

Putniem ķermeņa formas un lieluma atšķirības, kā arī dažas dziesmas īpašības, kas saistītas ar morfoloģiju, var beigties ar pirmsreprodukcijas izolāciju, kas pakāpeniski nozīmē specifikācijas procesu.

Cichlids (zivis)

Vēl viens klasisks adaptīvā starojuma piemērs ir cichlids, kas pieder saldūdens tropisko zivju Cichlidae saimei.

Šīs ģimenes sugas ir cēlušās no sugām, kuras barojas ar aļģēm un mīkstajiem nogulumiem, bet dažādās sugās šīs vietas atšķīrās.

Cichlid zivju filoģenēze (Avots: oriģināls attēlsana Joana I. Meiere, Deivids A. Markess, Salome Mwaiko, Katrīna E. Vāgnere, Laurent Excoffier un Ole Seehausen. Rediģēja Dennis Pietras, Buffalo, NY, USA caur Wikimedia Commons)

Ezerā, kas pazīstams kā Barombi Mbo, adaptīvā radiācijas procesa rezultātā radās 11 dažādas sugas, starp kurām ir plēsīgas citu zivju un kukaiņu sugas, sugas, kas barojas ar olām, filtrēšanas sugas un citas, kas barojas kā sūkļi.

Adaptīvais starojums notika arī citā ezerā, Malāvijas ezerā, iespējams, visnozīmīgākajā starp cichlīdiem, kur tiek atrastas zivis, kas barojas ar citu zivju ektoparazītiem, un zivis, kas noplēš citu zivju ādas gabalus. Tika identificēti arī cichlids, kas barojas ar svariem, citu zivju olām un to kāpuriem utt.

Šo zivju adaptīvo starojumu izraisīja ne tikai jaunu trofisko nišu (barības) izmantošana, bet arī dažu autoru aprakstīti uzvedības un dzīvotņu paraugi.

- Augi

Adaptīvā starojuma piemērs ir asinsvadu augi un sauszemes vides kolonizācija. Asinsvadu augi bez sēklām pirmo reizi parādījās Silūrijas fosilijas reģistrā, bet oglekļa perioda laikā tie kļuva daudzveidīgāki.

Jurassicā notika pēkšņs adaptīvo starpsugu (ziedošu augu) starojums, kurā tiek uzskatīts, ka tie radās no papardes ar sēklām. Tomēr tās sarežģītība palielinājās tikai pirms apmēram 100 miljoniem gadu.

Sējplēvju, tas ir, to adaptīvā starojuma, dažādošanas laikā notika vismaz trīs pārejas: pirmkārt, kārpļa izskats, pēc tam divkārša apaugļošanās un visbeidzot ziedu parādīšanās, kā mēs viņus pazīstam. klāt.

Atsauces

1. Gallardo, M H. (2011). Evolūcija: dzīves gaita (Nr. 575 G 162).
2. Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Adaptīvais starojums: kontrastējoša teorija ar datiem. Zinātne, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Adaptīvā starojuma dinamiskie modeļi. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, RE (2010). Filoģenētiskās atziņas par adaptīvo starojumu. Gada pārskats par ekoloģiju, evolūciju un sistemātiku, 41, 251–270.
5. Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Adaptīvais starojums, neadaptīvais starojums, ekoloģiskā un neekoloģiskā specifikācija. Ekoloģijas un evolūcijas tendences, 24. (7), 394–399.
6. Zālamans, EP, Bergs, LR un Martins, DW (2011). Bioloģija (9. edn). Brūka / Kola, Cengagas mācīšanās: ASV.
7. Strouds, JT, un Lososs, JB (2016). Ekoloģiskā iespēja un adaptīvais starojums. Ekoloģijas, evolūcijas un sistemātikas gada pārskats, 47.
8. Tērners, GF (2007). Cichlid zivju adaptīvais starojums. Pašreizējā bioloģija, 17 (19), R827-R831.