Adaptivní Radiace

příklady adaptivního záření

příklady adaptivního záření jsou všude kolem nás, v každém živém organismu., Žádný organismus dnes není přesně stejný jako jeho původní předek. Některé druhy se výrazně změnily, například diverzifikace z jednoho druhu na slona a hyrax. Stačí se podívat na obrázek níže, aby pochopili, jak výběr různých prostředí, nebo dokonce podobná stanoviště, ale jiný výběr stravy může způsobit obrovské anatomické a fyziologické změny v průběhu procesu adaptivní radiace.,

Vačnatci

Jedním z nejčastějších příkladů z teorie adaptivní radiace je rozptyl a diverzifikace vačnatci (metatherians) do různých řádů a druhů. Vačnatci se vyvinuli z jediného předka do více, rozmanité formy. To se stalo na kontinentu zcela odříznutém od vlivu mnoha jiných druhů.,

na obrázku výše, sedm řádů vačnatci jsou zobrazeny s šedé a černé čáry označující Jižní Ameriky a Australských přírodních stanovišť, resp. Přesto se každá objednávka diverzifikovala od svého nadřádu (Euaustralidelphia) prostřednictvím adaptace. Každá objednávka může lépe přežít díky specifické adaptaci na jiné stanoviště.

Tento nezávislý vývoj v reakci na konkrétní aspekty životního prostředí je také napodobil po celém světě placentálních savců., Mnoho vačnatců se vyvinulo velmi podobným způsobem jako placentární savci žijící v podobných prostředích, i když byli odříznuti od těchto ostatních populací od rozpadu superkontinentu známého jako Gondwana. Tento proces ještě neskončil. Dnes se Austrálie plazí na sever rychlostí asi 3 centimetry ročně.,

Toto oddělení druhů, ale s podobností v obou úpravy a prostředí, nám říká, že biologická rozmanitost je obvykle výsledkem adaptivní radiace.

Darwinovy pěnkavy

nejčastěji citovaným příkladem adaptivního záření jsou Darwinovy pěnkavy, objevené během Darwinovy plavby na souostroví Galápagos., Speciace je vývoj jednoho z více nových druhů v evolučním procesu, kde původní druh produkuje mutované formy, které díky těmto mutacím úspěšně přežívají v jiných prostředích. V případě Darwinových pěnkavek došlo k úpravám poměrně rychle. Foukané na různé ostrovy s různou flórou a faunou, morfologie zobáku může zajistit buď přežití, nebo smrt ptáka. Například pěnkavy a pěnkavy se vyvinuly ze společného předka. Pěnkavy mají dlouhé, tenké zobáky ideální pro konzumaci hmyzu., Mleté pěnkavy mají silné, tupé zobáky ideální pro lámání přes plevy ořechů a semen.

patnáct druhů pěnkav nalézt na Galapágy, souostroví tvoří monophyletic skupiny, nebo skupiny organismů, všichni pocházejí z jednoho druhu předka. Společný předek není známo, vzhledem k nedostatku DNA, ale fosílie ze dvou druhů pozemní pěnkavy, Geospiza nebulosi a Geospiza magnirostris má husté, tupé zobáky jejich potomků. To by naznačovalo, že pěnkavy jsou výsledkem speciace procesem adaptivního záření., Po přistání na ostrově s několika ořechy a semeny, ale mnoha hmyzem, tyto vzorky s delšími, tenčími zobáky (mutacemi) pravděpodobně přežily a rozmnožily se. Přírodní výběr zvýšila míra přežití long-beaked ptáků na ostrově, kde se křížili, nakonec vedoucí k fenotypu společné pro tento nový druh.

Kůže Barva

Lidská barva kůže je dalším příkladem adaptivní radiace., Barva kůže je regulována přítomností melaninu, přírodního pigmentu, který ve vyšších množstvích může absorbovat ultrafialové světlo a chránit dermis. U lidí se světlou pletí vyrábějí především pheomelanin, který má červeno-žlutý odstín, zatímco ti s tmavě-barevné kůže, a primárně produkovat eumelanin, který je tmavě hnědé barvy.

pod paprsky slunce je stimulována syntéza vitaminu D, zatímco folát degraduje. Folát je nezbytný pro časný vývoj plodu a je částečně regulován UV expozicí., Příliš málo nebo příliš mnoho slunce může dysregulovat hladiny folátu. Zatímco současné teorie lidské rasy pocházející z Africké umístění se diskutuje, pomocí tohoto modelu vysvětlit adaptivní radiace je užitečné. Ve skutečnosti lze tento model použít k vysvětlení dvou různých typů adaptivního záření.

první Se týká velmi raných předků člověka (hominidi), kteří byli z velké části pokryta vlasy, držet je v teple v převážně zalesněných oblastech. Hominidní kůže, chráněná vlasy, téměř rozhodně nebyla tak tmavá jako jeho raní potomci., Nebudeme mít fosilní důkazy, aby to dokázat, ale savci mají obvykle mnohem lehčí kůže, když se vztahuje v husté vrstvy vlasů nebo srsti, narozdíl od savců, s tenké vrstvy. Po migraci do otevřenějších savan, kde by hominidi mohli lovit úspěšněji, ale přímo pod paprsky rovníkového slunce, se tyto vlasy staly nadbytečnými. Aby byli chráněni před UV paprsky slunce, vyvinuli tmavší pokožku., Tato tmavší kůže snížila degradaci kyseliny listové, což znamená vyšší těhotenství a porodnost, zatímco neustálá dostupnost rovníkového slunce znamenala, že produkce vitaminu D byla dostatečná k zajištění dobrého zdraví.

když se tyto populace nakonec vzdálily od tepla rovníku a do chladnějších oblastí, vysoké hladiny melaninu se staly více překážkou pro zdraví a reprodukční schopnost této migrující populace., Kůže není třeba tolik melaninu je chránit ho před hubené slunce; ty s tmavší pletí by se blokovat, co malé UV světlo tam bylo a syntetizovat méně vitaminu D, což vede k nižší úrovně zdraví a fitness (křivice) a porušenou regulací hladiny kyseliny listové (potraty).

Ti, kteří se stěhovali do vzdálených severních oblastech Polárního Kruhu se stal mírně světlejší barva, ale tmavší, než by obvykle očekává, že podle této teorie., To bylo vysvětleno tím, že jejich rybí diety, které poskytují dostatek potravě vitaminu D během chladnějších ročních období, zatímco tmavší barvy pleti chráněné těchto populací z UV záření slunce dále odráží v zasněžené krajině během jarních a letních měsíců. Výzkum nám říká, že ženské Inuitské populace jsou více pravděpodobné, že zkušenosti kyseliny listové nedostatků než světlejší pletí žen v chladných, mírných oblastech, pokud budou jíst listové-obohacené potraviny. To je možná důvod, proč barva jejich kůže není tmavší.,

fylogenetika-objevování příkladů adaptivního záření

fylogenetický výzkum viditelných genetických rysů a později DNA sekvencí není zdaleka nový. Aristoteles vymyslel jeho Scala Naturae nebo žebřík života ve třetím století před Kristem, rozdělení zvířat do dvou velmi základních (a velmi špatných) hlavních skupin – těch s červenou krví a těch bez. Tato myšlenka se v průběhu staletí rozšířila kvůli mnoha charakteristickým vlastnostem nesouvisejících druhů, které žijí v podobných prostředích.,

fylogenetika je studium evolučních kroků, které druh podnikl během procesu speciace. Tyto kroky vedou k vytvoření fylogenetického stromu, jehož extrémně zjednodušená verze je zobrazena níže. Tyto stromy mohou být zakořeněné nebo nezakořeněné, což znamená, pocházející od jednoho známého původní předek nebo z neznámého předka nebo skupiny předků, resp. Fylogenetické stromy zobrazují evoluční historii jednoho nebo více druhů ve vztahu k jeho předkům.,

Ekologické Příležitost, Aby co Nejvíce z Každého Dostupného Prostředí

to, Co dosud bylo uvedeno, že pojem „adaptivní“ v rámci adaptivní radiace musí znamenat krok směrem k zdravější a více úspěšně reprodukční druhu., Zatímco to je často zřejmé, že jakýkoliv vývoj vyžaduje tisíce ne-li desítky tisíc let, aby vést k fenotypu, který je společný pro skupinu organismů, ale ne na původní předkové, a v důsledku změn v prostředí, ve skutečnosti to může být docela rychlý posun.

aby se populace mohla pohybovat procesem adaptivního záření, musí být téměř vždy vystavena ekologické příležitosti. Tato ekologická příležitost musí být přítomna, aby mohla nastat speciace., Nejdůležitější ekologickou příležitostí, pokud jde o savce, bylo masové vyhynutí dinosaura, kde se teplokrevný i chladnokrevný druh mohl přesunout do čerstvých ekosystémů dříve příliš nebezpečných nebo silně osídlených.

přesunout z této ekologické příležitost k adaptivní radiaci populace vyžaduje kompletní sadu vlastností, které umožňují druhů využít nové prostředí, například býložravých savců, které se přesunou do nového, rostlina-naplněné ekosystému. Tato sada vlastností je označována jako klíčová inovace., Dalším krokem je ekologické uvolňování-šíření populace v novém prostředí bez omezení faktorů, jako je konkurence nebo přelidnění.

adaptivní záření v městském prostředí-nedávný, ale rychlý vývoj

městské prostředí, kde se ekosystémy velmi liší od venkovského prostředí, již přináší běžné genetické mutace v různých rostlinách a zvířatech. Mutace genu serotoninového transportéru (SERT) u městských ptáků snižují hladinu úzkosti., To samo o sobě není pozorovatelný v anatomii ptáků, přesto, že tato mutace je spojena s zdraví a přežití-související vlastnosti, jako jsou fyziologické příprava pro kladení vajíček a líhnutí úspěch, s následným zvýšení reprodukce, a je proto v souladu se zákony adaptivní radiace.

Abiotické překážky, jako je vysoký obsah těžkých kovů v půdě nebo ve vodě, může způsobit mutace v některých druhů rostlin, které zvyšují syntézu flavonoidů, jako vyšší obsah flavonoidů se zvyšuje heavy metal tolerance., Rozptýlení semen v městských rostlinách se může také lišit od semen stejných rostlin v jiných, méně obydlených, znečištěných nebo chráněných ekosystémech. Biotické proměnné byly dříve považovány za zodpovědnější za adaptivní záření než abiotické, ale oba mohou spolupracovat. Výzkum nám ve skutečnosti říká, že teorie adaptivního záření se ve vztahu k našim současným úrovním vědeckých poznatků příliš zjednodušila.