Adaptive Stråling (Norsk)

Adaptive Stråling Eksempler

Eksempler på adaptive stråling finnes overalt rundt oss, i enhver levende organisme., Ingen organisme i dag er nøyaktig det samme som sin opprinnelige stamfar. Noen arter har endret seg betydelig, slik som spredning fra én art til elefanten og hyrax. Man trenger bare å se på bildet nedenfor for å forstå hvordan valg av ulike habitat eller en lignende habitat, men et annet valg av kosthold kan føre til store anatomiske og fysiologiske endringer under prosessen med adaptive stråling.,

Marsupials

En av de mest vanlige eksempler på teorien om adaptive stråling er spredning og spredning av marsupials (metatherians) i ulike bestillinger og arter. Marsupials har utviklet seg fra et enkelt stamfar inn i flere ulike former. Dette har skjedd i et kontinent helt avskåret fra påvirkning av mange andre arter.,

I bildet ovenfor, syv bestillinger av marsupials er vist med grå og svarte linjer indikerer Sør-Amerikansk og Australsk habitater henholdsvis. Men hver ordre har variert fra sin superorder (Euaustralidelphia) gjennom tilpasning. Hver bestilling kan bedre overleve takket være en spesifikk tilpasning til ulike habitat.

Dette uavhengig utviklingen i respons til bestemte deler av miljøet er også etterlignet over hele verden av placental pattedyr., Mange marsupials har utviklet seg i svært lignende måter å placental pattedyr som lever i lignende miljøer, selv om de har vært avskåret fra disse andre bestander siden oppløsningen av supercontinent kjent som Gondwana. Denne prosessen er ennå ikke avsluttet. I dag, Australia kryper nordover med en hastighet på ca 3 cm per år.,

Denne separasjonen av arter, men med likheter i både tilpasninger og miljøer, forteller oss at det biologiske mangfoldet er vanligvis resultatet av adaptive stråling.

Darwins Finker

Den mest siterte eksempel på adaptive stråling er Darwins finker, oppdaget under Darwins reise til Galápagos-skjærgården., Speciation er utviklingen av en av flere nye arter i den evolusjonære prosess, der den opprinnelige arter produserer muterte former som lykkes i å overleve i andre miljøer på grunn av disse mutasjonene. I tilfelle av Darwins finker, tilpasninger oppstod relativt raskt. Blåst over til ulike øyer med ulike flora og fauna, nebb morfologi kan sikre enten overlevelse eller død av en fugl. For eksempel, warbler finker og bakken finker har utviklet seg fra en felles stamfar. Warbler finker har lange, tynne nebb perfekt for å spise insekter., Bakken finker har tykt, sløv nebb ideelt for å bryte over skall av nøtter og frø.

De femten arter av finker funnet på Galápagos skjærgården utgjør en monophyletisk gruppe, eller en gruppe av organismer alle nedstammet fra en forfedres arter. Den felles forfaderen er ikke kjent på grunn av mangel på DNA, men fossiler fra to arter av bakken finker, Geospiza nebulosi og Geospiza magnirostris har den tykke, sløv nebb av deres etterkommere. Dette skulle tilsi at warbler finker er resultatet av speciation gjennom prosessen med adaptive stråling., Ved landing på en øy med noen nøtter og frø, men mange insekter, de prøver med lengre, tynnere nebb (mutasjoner) var mer tilbøyelige til å overleve og reprodusere. Naturlig utvalg økt overlevelse av lange nebb fugler på denne øya hvor de interbred, til slutt fører til en fenotype som er felles for denne nye arter.

hudfarge

Menneskelig hud farge er en annen eksempel av adaptive stråling., Fargen på huden er regulert av tilstedeværelsen av melanin, en naturlig pigment som i større mengder kan absorbere ultra-fiolett lys og beskytte dermis. Folk med lys hudfarge hovedsakelig produsere pheomelanin som har en rødgul fargetone, mens de med mørk hud først og fremst produsere eumelanin som er mørk brun i fargen.

Under stråler av solen, vitamin D-syntesen er stimulert, mens folat brytes. Folat er nødvendig for tidlig fosterutvikling og er delvis regulert av UV-stråling., For lite eller for mye sol kan dysregulate folat nivå. Mens dagens teorier om den menneskelige rase som stammer fra et Afrikansk beliggenhet er under diskusjon, ved å bruke denne modellen for å forklare adaptive stråling er nyttig. Faktisk, denne modellen kan brukes til å forklare to forskjellige typer adaptive stråling.

Den første gjelder svært tidlige forfedre av mann (det hominidere) som i stor grad var dekket med hår for å holde dem varme i stor grad skogkledde områder. Hominid hud, beskyttet av hår, var nesten definitivt ikke så mørk som hans tidlige etterkommere., Vi har ikke den fossile bevis for å bevise dette, men pattedyr har vanligvis mye lysere hud når dekket av tykke lag av hår eller pels, i motsetning til pattedyr med tynne lag. Ved overføring til mer åpne savanner der hominidere kunne jakte mer vellykket, men direkte under stråler av ekvatorial-solen, dette håret ble overflødige. For å være beskyttet mot UV-stråler fra solen utviklet de mørkere hud., Dette mørkere hud redusert nedbrytning av folsyre, som betyr høyere graviditet og fødsel priser, mens den konstante tilgjengeligheten av ekvatorial solen betydde at vitamin D-produksjon var tilstrekkelig til å sikre god helse.

Når disse bestandene slutt flyttet vekk fra varmen av ekvator og inn i kaldere regioner høye nivåer av melanin ble mer av et hinder for helse og reproduksjonsevne av denne migrere befolkningen., Hud ikke trenger så mye melanin for å beskytte det fra de magre solen; de med mørkere hud ville blokkere det lille UV-lys det var og syntetisere mindre vitamin D, noe som fører til lavere nivåer av helse og fitness (rakitt) og dysregulated folat nivå (spontanaborter).

De som flyttet til nordområdene for Polarsirkelen ble litt lysere i fargen, men mørkere enn normalt forventes i henhold til denne teorien., Dette har blitt forklart med deres sjømat dietter som gir gode kosttilskudd vitamin D i de kaldere årstidene, mens en mørkere hudfarge beskyttet disse bestandene fra UV-stråling fra solen videre reflekteres av det snødekte landskapet i løpet av våren og sommeren. Forskning i dag forteller oss at den kvinnelige Inuitter er mer sannsynlig å oppleve folsyre mangler lysere enn mørkhudede kvinner i kaldere, tempererte regioner med mindre de spise folat-forsterkede matvarer. Dette er kanskje grunnen til at fargen på deres hud er ikke mørkere.,

Phylogenetics – å Oppdage Eksempler på Adaptive Stråling

Fylogenetisk forskning på synlig genetiske egenskaper og, senere, DNA-sekvenser er langt fra ny. Aristoteles utviklet sin Scala Naturae eller Stige av Livet i det tredje århundre før Kristus, splitting dyr i to svært grunnleggende (og veldig feil) hoved-grupper – de med røde blodet og de uten. Denne ideen utvidet gjennom århundrer på grunn av de mange karakteristiske kjennetegn på ikke-relaterte arter som lever i lignende miljøer.,

Phylogenetics er studiet av evolusjonære trinn en art har tatt i løpet av prosessen med speciation. Denne fremgangsmåten fører til opprettelsen av et fylogenetisk tre, en svært forenklet versjon som er avbildet nedenfor. Disse trærne kan være forankret eller unrooted, som betyr at den kommer fra en enkelt kjent opprinnelige stamfar eller fra en ukjent stamfar eller gruppe av forfedre henholdsvis. Fylogenetisk trær bilde av den evolusjonære historien til en eller flere arter i forhold til sine forfedre.,

Økologiske Muligheten til å Gjøre Mest mulig ut av Hver Tilgjengelig Habitat

Det har ennå ikke vært nevnt er at begrepet ’tilpasset’ i sammenheng med adaptive stråling må angi et skritt mot en sunnere og mer vellykket reproduktive arter., Mens det er ofte forstått at noen utviklingen krever tusenvis, om ikke titusener av år å føre til en fenotype som er felles for en gruppe av organismer, men ikke til den opprinnelige forfedre, og på grunn av endringer i miljøet, dette kan faktisk være en ganske raske skift.

for å gå gjennom prosessen med adaptive stråling, en befolkning må nesten alltid være utsatt for økologiske mulighet. Dette økologiske muligheten må være til stede for at speciation kan oppstå., De viktigste økologiske mulighet så langt som pattedyr er opptatt av var masseutryddelse av dinosaur, hvor både varme – og kaldblodige arter som kan bevege seg i frisk økosystemer tidligere for usikre eller tett befolket.

for å flytte fra denne økologiske mulighet til adaptive stråling av en befolkning krever et komplett sett av egenskaper som gjør at en art til å dra nytte av det nye miljøet, for eksempel planteetende pattedyr migrere inn i en ny, plante-fylt økosystemet. Dette sett av egenskaper som er referert til som en nøkkel til innovasjon., Neste trinn er økologisk slipp – spredning av en befolkning i et nytt miljø uten å begrense faktorer som konkurranse eller overbefolkning.

Adaptive Stråling i Urbane Miljøer – En Nylig, Men Rask Utvikling

Urbane miljøer, der økosystemer er svært forskjellig fra det landlige omgivelser, er allerede å bringe frem felles genetiske mutasjoner i ulike planter og dyr. Serotonin transporter genet (SERT) mutasjoner i urbane fugler redusere nivåer av angst., Dette i seg selv ikke er observerbare i anatomi av fugl, men denne mutasjonen er forbundet med helse – og overlevelse-relaterte egenskaper som fysiologiske forberedelse for egglegging og klekking suksess, med en påfølgende økning i reproduksjon, og er derfor i samsvar med lovene i adaptive stråling.

Abiotiske barrierer, som for eksempel høy heavy metal-innhold i jord eller vann, kan forårsake mutasjoner i enkelte arter av planter som øker flavonoid syntese, som høyere flavonoid innhold øker heavy metal toleranse., Frø spredning i urbane planter kan også være forskjellig fra de samme plantene i andre, mindre befolket, forurenset eller beskyttet økosystemer. Biotiske variabler som tidligere har blitt antatt å være mer ansvarlig for adaptive stråling enn abiotiske, men begge kan arbeide sammen. Faktisk, forskning forteller oss at teorien om adaptive stråling har blitt over-forenklet i forhold til vår nåværende nivåer av vitenskapelig kunnskap.