ADAPTYVIOJI RADIACIJA: PROCESAS, RŪŠYS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Prisitaikanti spinduliuotė yra reiškinys įtraukiant evoliucinę diversifikaciją iš nustatytų rūšių, kuris veda į išvaizdą, nes "greitai" prisitaikyti prie skirtingų ekologinių nišų, naujų formų iš tų pačių protėvių rūšių.

Adaptyvinės spinduliuotės koncepciją pasiūlė XIX amžiaus anglų gamtininkas Charlesas Darwinas, po kelionės, pasiryžęs į Galapagų salas, kur jis išsamiai stebėjo keletą salų pelekų rūšių, žemyninių protėvių palikuonių, kurių bukai turėjo skirtingas modifikacijas. .

Adaptyvioji peleko spinduliuotė (Šaltinis: Jackie Malvin per „Wikimedia Commons“)

Šie pelekai rado Darwinui pagrindinius zoologinius įrodymus, pagrindžiančius jo teorijas apie „kilimą su modifikacija“, nes skirtingos jo stebimos bukų formos, visos kilusios iš tos pačios protėvių kilmės, atrodė, kad jos buvo pritaikytos naudoti skirtingus to paties ištekliaus išteklius. trofinė niša, ją „padalijus“.

Nustatyta, kad pagrindinės adaptyviosios radiacijos priežastys yra susijusios su genų srauto nutraukimu tarp tos pačios rūšies individų (geografine izoliacija), esant ryškiems aplinkos pokyčiams ir be plėšrūnų ar neigiamo selektyvaus spaudimo.

Šia prasme tai yra gamtos istorijos faktas, kad masiniai išnykimo įvykiai lėmė įspūdingą adaptacinę daugelio gyvų būtybių grupių radiaciją, nes organizmų nebuvimas suteikia galimybę išlikusioms rūšims kolonizuoti tuščias nišas ir pereiti procesus. adaptyvioji radiacija.

Adaptyvinės radiacijos procesas

Kaip paaiškinta, adaptyvioji radiacija yra naujų ekologiškai skirtingų rūšių atsiradimas iš bendros protėvių kilmės.

Šie įvykiai būtinai įvyksta per specifikacijos procesą, kuris, remiantis biologinės rūšies samprata, reiškia genų srauto nutraukimą (reprodukcinę izoliaciją) tarp „modifikuotų“ palikuonių ir jų tiesioginio protėvio.

Daugelis autorių palaiko mintį, kad adaptyvioji spinduliuotė yra savotiškas savitumo proceso „pratęsimas“, tačiau kad jį lemia ekologiniai veiksniai ir jam taikomos gana ypatingos pradinės sąlygos.

Paprastai geografinė izoliacija yra vienas iš pagrindinių veiksnių, darančių įtaką adaptyviajai radiacijai, nes save izoliuojančios populiacijos yra „priverstos“ prisitaikyti, kad pasinaudotų naujomis ekologinėmis nišomis arba senų plėšrūnų nebuvimu.

Vienas iš pavyzdžių, geriausiai iliustruojančių, kaip vyksta adaptacinis radiacijos procesas, yra salų, kai kurių kalnų viršūnių ir jaunų (arba grynų) ežerų kolonizacija pagal rūšis iš kitų šaltinių.

Geografinės salos gali būti įvairių geologinių įvykių rezultatas, tačiau jos taip pat gali būti laikomos ekologinėmis salomis, nes individų izoliacija nuo populiacijos dėl elgesio ar aplinkos skirtumų taip pat yra kliūtis genų srautui, o tai lemia, kad išsiskirtų.

Kaip saloje vyksta adaptyvioji radiacija?

Jei atsižvelgsime į geografinę neseniai susiformavusią salą (geologine prasme), galime įsivaizduoti, kad iš pradžių ji bus „nuoga“ arba neturės jokios gyvos būtybės.

Taigi ši sala suteikia nepaprastą ekologinę galimybę kolonizuoti ar įsikurti bet kurioms žemyninės (žemyninės) rūšims, kurios gali pasinaudoti šios salos teikiamais ekologiniais ištekliais.

Kolonizuojančios rūšys gali būti bakterijos, grybeliai, dumbliai, sausumos augalai, gyvūnai ir kt., Kurie, apsigyvenę „naujoje“ saloje, gali pritaikyti ar specializuoti kai kuriuos jos bruožus, pavyzdžiui, naujos nišos, trofiniam išnaudojimui. turbūt labai skiriasi nuo nišos, iš kurios jie atsirado.

Anksčiau ar vėliau evoliucijos mastu nustatyti bruožų skirtumai reikš reprodukcinį barjerą, kuris kliudys genų srautui tarp kolonizuojančių individų ir tų „protėvių individų“ iš žemyno, iš kurio jie įvairėjo.

Adaptyvioji diversifikacija palyginti su adaptyvia radiacija

Svarbu pažymėti, kad šiuolaikinis adaptyviosios spinduliuotės apibrėžimas turi dvi pagrindines savybes:

- Adaptyvioji radiacija nėra tas pats, kas diversifikacija prisitaikant (pagal natūralią atranką) toms pačioms rūšims

- Dėl prisitaikymo atsiranda adaptyvioji radiacija

Šie du sakiniai reiškia, kad be specifikacijos negalima kalbėti apie adaptyviąją spinduliuotę, taip pat negalima kalbėti apie spekuliaciją be adaptyviosios spinduliuotės (kalbama ne tik apie nedidelius individualius pokyčius, kaip apie prisitaikymą reaguojant į naują aplinkos būklę).

Tipai

Kai kurių autorių teigimu, adaptyvius radiacijos įvykius galima „suskirstyti“ į tris tipus - tai priklauso nuo stimulo, kuris suaktyvina procesą. Taigi prisitaikanti radiacija gali atsirasti dėl aplinkos pokyčių, bendro prisitaikymo ar salyno formavimo.

Kalbant apie adaptacinę radiaciją, kurią sukelia aplinkos pokyčiai, tai atsiranda dėl atrankinio slėgio, verčiančio rūšis prisitaikyti prie aplinkos, kurioje labai pasikeitė, kad galėtų išgyventi.

Spinduliuotė įvyksta tokiu būdu, kad susidarys naujos rūšys, kad kolonizuotų naujas ekologines nišas, atsirandančias dėl minėtų aplinkos pokyčių.

Adaptyvinė radiacija, atsirandanti dėl bendrų adaptacijų, atsiranda dėl to, kad atsiranda arba vystosi nauji sugebėjimai tos pačios rūšies individams, o tai leidžia jiems kolonizuoti naujas ekologines nišas.

Archipelagų, aukštų kalnuotų aukštumų ar vandenynų salų susidarymas ar egzistavimas yra viena pagrindinių adaptacinės radiacijos priežasčių, nes šias vietas gali kolonizuoti naujos rūšys, kurios turi greitai prisitaikyti prie šių vietų, evoliuciškai besiskiriančios nuo savo protėvių.

Adaptyvinės radiacijos pavyzdžiai

- Gyvūnai

Pelekai (paukščiai)

Darvinas pateikė geriausius pavyzdžius mokslo bendruomenei, kad galėtų parodyti gyvūnų adaptyviąją spinduliuotę: pelekų atvejis Galapagų salose.

Pelekai yra paukščių rūšis, kurie maitinasi sėklomis ir priklauso Geospiza genčiai. Manoma, kad šie paukščiai neseniai išsiskyrė vienas nuo kito, nes reprodukcija buvo izoliuota dėl ekologinių skirtumų, iš dalies susijusių su prisitaikymu prie skirtingų rūšių sėklų.

„Galápagos“ pelekai (šaltinis: Robertas Tayloras Pritchettas per „Wikimedia Commons“)

Paukščiams kūno formos ir dydžio skirtumai, taip pat kai kurios dainos ypatybės, susijusios su morfologija, gali sukelti izoliaciją prieš reprodukciją, kuri palaipsniui apima specifikacijos procesą.

Cichlidai (žuvys)

Kitas klasikinis adaptyviosios radiacijos pavyzdys yra cichidai, priklausantys gėlavandenių atogrąžų žuvų Cichlidae šeimai.

Šios šeimos rūšys yra kilusios iš rūšių, kurios maitinasi dumbliais ir minkštomis nuosėdomis, tačiau skirtingos rūšys skirtingose ​​vietose išsiskyrė.

Cichlidų žuvų filogenija (Šaltinis: originalus paveikslasː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier ir Ole Seehausen. Redagavo Dennis Pietras, Buffalo, NY, JAV per „Wikimedia Commons“).

Ežere, vadinamame Barombi Mbo, adaptacinio radiacijos proceso metu atsirado 11 skirtingų rūšių, tarp kurių yra plėšriųjų kitų žuvų ir vabzdžių rūšių, rūšių, kurios maitinasi kiaušiniais, filtrų rūšimis ir kitomis, kurios maitinasi kaip kempinės.

Adaptyvioji radiacija taip pat įvyko kitame ežere, Malavio ežere, kuris, ko gero, yra pats reikšmingiausias tarp cichlidų, kur randama žuvų, kurios maitinasi kitų žuvų ektoparazitais, ir žuvų, nuplėšiančių kitų žuvų odos gabalus. Taip pat nustatyta cichlidų, kurie maitinasi žvynais, kitų žuvų kiaušiniais ir jų lervomis ir kt.

Šių žuvų adaptyviąją radiaciją lėmė ne tik naujų trofinių nišų (maisto) išnaudojimas, bet ir kai kurie įvairių autorių aprašyti elgesio ir buveinių modeliai.

- Augalai

Adaptyviosios radiacijos pavyzdys yra kraujagyslių augalai ir sausumos aplinkos kolonizavimas. Kraujagyslių be sėklų augalai pirmiausia pasirodė Silūro fosilijų įraše, tačiau anglies dvideginio metu tapo įvairesni.

Juros periode įvyko staigi prisitaikanti priešakinių augalų (žydinčių augalų) spinduliuotė, tuo metu manoma, kad jie atsirado iš paparčių su sėklomis. Tačiau jos sudėtingumas padidėjo tik maždaug prieš 100 milijonų metų.

Įvairėjant angiospermiams, tai yra, jų adaptyviajai radiacijai, įvyko bent trys perėjimai: pirma, kilimo išvaizda, po to dvigubas tręšimas ir galiausiai gėlės, kaip mes jas žinome, išvaizda. pateikti.

Nuorodos

1. Gallardo, M H. (2011). Evoliucija: gyvenimo eiga (Nr. 575 G 162).
2. Gavrilets, S. ir Losos, JB (2009). Adaptyvioji radiacija: kontrastinga teorija su duomenimis. Science, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Dinaminiai adaptyviosios spinduliuotės modeliai. Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai, 102 (50), 18040–18045.
4. „Glor“, RE (2010). Filogenetinės įžvalgos apie adaptyviąją spinduliuotę. Metinė ekologijos, evoliucijos ir sistemingumo apžvalga, 41, 251–270.
5. Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Adaptyvioji, neadaptyvioji, radiacija, ekologinė ir neekologinė. Ekologijos ir evoliucijos tendencijos, 24 (7), 394–399.
6. Saliamonas, EP, Bergas, LR ir Martinas, DW (2011). Biologija (9-asis leidimas). Brooks / Cole, Cengage mokymasis: JAV.
7. „Stroud“, JT ir „Losos“, JB (2016). Ekologinė galimybė ir adaptyvioji radiacija. Metinė ekologijos, evoliucijos ir sistemingumo apžvalga, 47.
8. Turneris, GF (2007). Cichlidinių žuvų adaptyvioji radiacija. Dabartinė biologija, 17 (19), R827-R831.