ADAPTIIVINEN SÄTEILY: PROSESSI, TYYPIT JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Sopeutumislevittäytyminen on ilmiö, johon liittyy evoluution monipuolistaminen joukko lajeja, jotka johtaa ulkonäön, sillä "nopeasti" mukauttaminen eri ekologisia lokeroita, uusia muotoja samasta esi lajia.

1800-luvun englantilainen luonnontieteilijä Charles Darwin ehdotti adaptiivisen säteilyn käsitettä matkansa jälkeen Galapagossaarille, missä hän tarkkaili yksityiskohtaisesti useita saarepohjalajeja, manner-esivanhempien jälkeläisiä, joiden nokkissa oli erilaisia ​​muunnelmia..

Adaptiivinen finch-säteily (Lähde: Jackie Malvin Wikimedia Commonsin kautta)

Näiden leikkien löytäminen edusti Darwinin tärkeimpiä eläinlääketieteellisiä todisteita tukemaan hänen teorioitaan "laskeutumisesta modifioinnilla", koska hänen havaitsemansa eri nokkimuodot, jotka kaikki olivat peräisin samasta esi-isän suvusta, näyttivät sopeutuneita hyödyntämään saman resurssin eri resursseja. troofinen kapealla "osittainen" se.

On määritetty, että adaptiivisen säteilyn pääasialliset syyt liittyvät geenivirran keskeytymiseen saman lajin yksilöiden välillä (maantieteellinen eristäminen), merkittävissä ympäristövaihteluissa ja saalistajien poissaolon tai negatiivisten selektiivisten paineiden puuttuessa.

Tässä mielessä on luonnonhistoriallista tosiasiaa, että joukkojen sukupuuttoon johtaneet muutokset vaikuttavat monien elävien olentojen ryhmien mukautuvaan säteilyannokseen, koska organismien puuttuminen tarjoaa eloonjääneille lajeille mahdollisuuden siirtää tyhjiä markkinarakoja ja käydä läpi prosesseja. adaptiivinen säteily.

Adaptiivinen säteilyprosessi

Mukautuva säteily, kuten selitettiin, on uusien ekologisesti erilaisten lajien esiintyminen yhdestä esi-isien suvusta.

Nämä tapahtumat tapahtuvat väistämättä spesifikaatioprosessin kautta, joka biologisen laji-käsitteen mukaan merkitsee geenivirran keskeytymistä (lisääntymiseristys) “modifioitujen” jälkeläisten ja heidän välittömän esi-isänsä välillä.

Monet kirjoittajat kannattavat ajatusta siitä, että adaptiivinen säteily on eräänlainen spesifikaatioprosessin "jatke", mutta että sen ohjaavat ekologiset tekijät ja että se on alttiina melko erityisille alkuolosuhteille.

Yleensä maantieteellinen eristys on yksi pääasiallisista tekijöistä, jotka vaikuttavat adaptiiviseen säteilyyn, koska itseään eristävät populaatiot "pakotetaan" sopeutumaan hyödyntämään uusia ekologisia markkinarakoja tai vanhojen saalistajien puuttumista.

Yksi esimerkkeistä, joka kuvaa parhaiten adaptiivisen säteilyprosessin tapahtumista, on saarten, joidenkin vuorten yläosien ja nuorten (tai neitsyt) järvien kolonisaatio lajeittain muista lähteistä.

Maantieteelliset saaret voivat olla tulosta erilaisista geologisista tapahtumista, mutta niitä voidaan pitää myös ekologisina saarina, koska yksilöiden eristäminen populaatiosta käyttäytymis- tai ympäristöerojen takia muodostaa myös esteen geenivirralle, mikä johtaa spesifioitumiseen.

Kuinka adaptiivinen säteily tapahtuu saarella?

Jos tarkastellaan viimeaikaisen muodostumisen maantieteellistä saarta (geologisesti ottaen), voimme kuvitella, että tämä on alun perin "alasti" tai vailla mitään elävää olentoa.

Tämä saari edustaa siis poikkeuksellista ekologista tilaisuutta minkä tahansa mantereen (mantereen) lajien kolonisaatiolle tai asutukselle, joka voi hyödyntää saaren tarjoamia ekologisia resursseja.

Kolonisoivat lajit voivat olla bakteereja, sieniä, leviä, maalaiskasveja, eläimiä jne., Jotka asettuessaan uudelle saarelle voivat mukauttaa tai erikoistaa joitain sen piirteistä esimerkiksi uuden kapean troofista hyväksikäyttöä. luultavasti hyvin erilainen kuin niche, josta ne syntyivät.

Ennemmin tai myöhemmin evoluutioasteikolla todetut piirteiden erot merkitsevät lisääntymisestettä, joka estää geenivirran siirtämistä yksilöiden ja niiden "esivanhempien yksilöiden" välillä mantereelta, josta he monipuolistuivat.

Adaptiivinen monipuolistuminen vs. adaptiivinen säteily

On tärkeää huomata, että adaptiivisen säteilyn nykyaikaisella määritelmällä on kaksi pääominaisuutta:

- Adaptiivinen säteily ei ole sama kuin monipuolistuminen mukautumalla (luonnollisella valinnalla) saman lajin sisällä

- Sopeutuminen aiheuttaa adaptiivista säteilyä

Nämä kaksi lausetta tarkoittavat, että ilman spesifikaatiota ei voida puhua adaptiivisesta säteilystä, aivan kuten ei voida puhua spesifikaatiosta ilman adaptiivista säteilyä (kyse ei ole pelkästään pienistä yksilöllisistä muutoksista kuin adaptiivisesta vasteesta uudelle ympäristöolosuhteelle).

Tyypit

Joidenkin kirjoittajien mukaan adaptiiviset säteilytapahtumat voidaan "luokitella" kolmeen tyyppiin, tämä prosessin käynnistävän ärsykkeen mukaan. Siten adaptiivinen säteily voi tapahtua ympäristömuutoksen, yleisen sopeutumisen tai saariston muodostumisen vuoksi.

Ympäristömuutosten aiheuttaman adaptiivisen säteilyn suhteen tämä tapahtuu selektiivisen paineen takia, joka pakottaa lajit sopeutumaan huomattavasti muuttuneeseen ympäristöön selviytyäkseen.

Säteily tapahtuu silloin siten, että muodostuneet uudet lajit tekevät niin kolonisoidakseen uusia ekologisia markkinarakoja, jotka syntyvät mainittujen ympäristömuutosten seurauksena.

Yleisistä mukautuksista johtuvat mukautuvat säteilylähteet tekevät sen samojen lajien yksilöiden uusien kykyjen ilmestymisen tai kehittymisen ansiosta, mikä antaa heille mahdollisuuden siirtää uusia ekologisia markkinarakoja.

Saaristojen, korkeiden vuoristoisten korkeuksien tai valtamerten saarten muodostuminen tai olemassaolo on yksi adaptiivisen säteilyn pääasiallisista syistä, koska nämä paikat voidaan siirtää uusille lajeille, joiden on mukauduttava nopeasti näihin paikkoihin, evoluutiossa eroaessa välittömistä esivanhempistaan.

Esimerkkejä adaptiivisesta säteilystä

- Eläimet

Finches (linnut)

Darwin antoi tiedeyhteisölle parhaan esimerkin, jonka hän saattoi osoittaa adaptiivisen säteilyn eläimissä: galappien saarten peippojen tapaus.

Finches ovat erään tyyppisiä lintuja, jotka ruokkivat siemeniä ja kuuluvat Geospiza-sukuun. Näiden lintujen arvellaan äskettäin erottuneen toisistaan, jolloin lisääntymiseristys tapahtui ekologisen hajonnan takia, joka osittain liittyi sopeutumiseen erityyppisiin siemeniin.

Galápagos-piikit (Lähde: Robert Taylor Pritchett Wikimedia Commonsin kautta)

Lintuissa kehon muodon ja koon erot, kuten myös eräät kappaleen morfologiaan liittyvät ominaisuudet, voivat johtaa lisääntymisen estävään eristykseen, johon liittyy vähitellen erittelyprosessi.

Kichlidit (kalat)

Toinen klassinen esimerkki adaptiivisesta säteilystä on siklidit, jotka kuuluvat makean veden trooppisten kalojen Cichlidae-perheeseen.

Tämän perheen lajit ovat peräisin lajeista, jotka ruokkivat leviä ja pehmeitä sedimenttejä, mutta eri lajit poikkesivat eri paikoissa tästä.

Cichlid-kalafylogeny (Lähde: alkuperäinen kuvaː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen. Toimituksellinen: Dennis Pietras, Buffalo, NY, USA Wikimedia Commonsin kautta)

Järvessä, joka tunnetaan nimellä Barombi Mbo, adaptiivinen säteilyprosessi tuotti 11 erilaista lajia, joista joukossa on petoeläinlajeja muista kaloista ja hyönteisistä, munista ruokivia lajeja, suodatinlajeja ja muita, jotka syövät kuin sienet.

Mukautuvaa säteilyä esiintyi myös toisessa Malawi-järvessä, ehkä kaikkein merkittävimmässä siklidien joukossa. Siellä löydetään kaloja, jotka ruokkivat muiden kalojen ektoparasiitteja ja kaloja, jotka repivät pois muiden kalojen ihopaloja. Kichlidit on myös tunnistettu syövän vaa'oista, muiden kalojen munista ja niiden toukat jne.

Näiden kalojen mukautuva säteily ei johdu pelkästään uusien troofisten markkinarakojen (ruoka) hyödyntämisestä, vaan myös joihinkin eri kirjoittajien kuvaamiin käyttäytymis- ja elinympäristökuvioihin.

- Kasvit

Esimerkki adaptiivisesta säteilystä on verisuonikasvien säteily ja maaympäristöjen kolonisaatio. Siemenettömät verisuonikasvit ilmestyivät ensin Silurian fossiilitietokantaan, mutta monipuolistuivat hiilen aikana.

Angiospermien (kukinnan kasvien) äkillinen adaptiivinen säteily tapahtui juurassa, jolloin ajatellaan, että ne syntyivät saniaisista. Sen monimutkaisuus kasvoi kuitenkin vain noin 100 miljoonaa vuotta sitten.

Angiospermien, ts. Niiden adaptiivisen säteilyn, monipuolistumisen aikana tapahtui ainakin kolme siirtymää: ensin karpeen ulkonäkö, sitten kaksinkertaisen lannoituksen ilmestyminen ja lopuksi kukien ulkonäkö sellaisina kuin ne tunnemme esittää.

Viitteet

1. Gallardo, M H. (2011). Evolution: Elämän kulku (nro 575 G 162).
2. Gavrilets, S., ja Losos, JB (2009). Adaptiivinen säteily: kontrastinen teoria tietojen kanssa. Science, 323 (5915), 732 - 737.
3. Gavrilets, S., ja Vose, A. (2005). Adaptiivisen säteilyn dynaamiset kuviot. Kansallisen tiedeakatemian julkaisut, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, RE (2010). Fylogeneettiset käsitykset adaptiivisesta säteilystä. Ekologian, evoluution ja systematiikan vuosikatsaus, 41, 251 - 270.
5. Rundell, RJ, ja Price, TD (2009). Adaptiivinen säteily, ei-adaptiivinen säteily, ekologinen spesifikaatio ja ei-ekologinen spesifikaatio. Trends in Ecology & Evolution, 24 (7), 394-399.
6. Solomon, EP, Berg, LR, ja Martin, DW (2011). Biologia (9. edn). Brooks / Cole, Cengage-oppiminen: Yhdysvallat.
7. Stroud, JT, ja Losos, JB (2016). Ekologinen mahdollisuus ja adaptiivinen säteily. Ekologian, evoluution ja systematiikan vuosikatsaus, 47.
8. Turner, GF (2007). Siklidikalojen adaptiivinen säteily. Current Biology, 17 (19), R827-R831.