adaptieve straling

adaptieve straling voorbeelden

voorbeelden van adaptieve straling zijn overal om ons heen, in elk levend organisme., Geen enkel organisme is vandaag precies hetzelfde als zijn oorspronkelijke voorouder. Sommige soorten zijn aanzienlijk veranderd, zoals de diversificatie van een enkele soort in de olifant en de hyrax. Men hoeft alleen maar te kijken naar de afbeelding hieronder om te begrijpen hoe de selectie van een andere habitat of zelfs een soortgelijke habitat, maar een andere keuze van dieet enorme anatomische en fysiologische veranderingen kan veroorzaken tijdens het proces van adaptieve straling.,

Buideldieren

Een van de meest voorkomende voorbeelden van de theorie van de adaptieve straling is de spreiding en diversificatie van de buideldieren (metatherians) in verschillende ordes en soorten. Buideldieren hebben zich ontwikkeld van een enkele voorouder tot meerdere, diverse vormen. Dit is gebeurd in een continent dat volledig afgesneden is van de invloed van vele andere soorten.,

in de afbeelding hierboven worden zeven orden buideldieren weergegeven met grijze en zwarte lijnen die respectievelijk Zuid-Amerikaanse en Australische habitats aangeven. Toch heeft elke orde zich gediversifieerd van haar superorde (Euaustralidelphia) door aanpassing. Elke orde kan beter overleven dankzij een specifieke aanpassing aan een andere habitat.

deze onafhankelijke evolutie in reactie op bepaalde aspecten van het milieu wordt ook over de hele wereld nagebootst door placentale zoogdieren., Veel buideldieren hebben zich ontwikkeld op een zeer vergelijkbare manier als placentale zoogdieren die in vergelijkbare omgevingen leven, ook al zijn ze afgesneden van deze andere populaties sinds het uiteenvallen van het supercontinent bekend als Gondwana. Dit proces is nog niet beëindigd. Tegenwoordig kruipt Australië naar het noorden met een snelheid van ongeveer 3 centimeter per jaar.,

deze scheiding van soorten, maar met overeenkomsten in zowel aanpassingen als omgevingen, vertelt ons dat biodiversiteit meestal het resultaat is van adaptieve straling.Darwins vinken het meest geciteerde voorbeeld van adaptieve straling zijn Darwins vinken, ontdekt tijdens Darwins reis naar de Galápagos archipel., Speciatie is de ontwikkeling van één van meerdere nieuwe species in het evolutionaire proces, waar de originele species gemuteerde vormen produceert die met succes in andere milieu ‘ s wegens deze veranderingen overleven. In het geval van Darwin ‘ s vinken vonden aanpassingen relatief snel plaats. Overgeblazen naar verschillende eilanden met verschillende flora en fauna, zou de snavelmorfologie kunnen zorgen voor het overleven of de dood van een vogel. Zo zijn de zangvinken en grondvinken geëvolueerd van een gemeenschappelijke voorouder. Zangvinken hebben lange, dunne snavels die perfect zijn om insecten te eten., Grondvinken hebben dikke, stompe snavels die ideaal zijn om over de kaf van noten en zaden te breken.

de vijftien soorten vinken die op de Galápagos-archipel worden gevonden, vormen een monofyletische groep of een groep organismen die allen afstammen van één voorouderlijke soort. De gemeenschappelijke voorouder is niet bekend vanwege een gebrek aan DNA, maar fossielen van twee soorten grondvinken, Geospiza nebulosi en Geospiza magnirostris hebben de dikke, stompe snavels van hun afstammelingen. Dit zou erop wijzen dat boszanger vinken het resultaat zijn van soortvorming door het proces van adaptieve straling., Bij de landing op een eiland met weinig noten en zaden maar veel insecten, die exemplaren met langere, dunnere snavels (mutaties) hadden meer kans om te overleven en zich voort te planten. Natuurlijke selectie verhoogde de overlevingskansen van langsnavelvogels op dit eiland waar ze broeden, wat uiteindelijk leidde tot een fenotype dat deze nieuwe soort gemeen heeft.

huidskleur

menselijke huidskleur is een ander voorbeeld van adaptieve straling., De kleur van de huid wordt geregeld door de aanwezigheid van melanine, een natuurlijk pigment dat in hogere hoeveelheden ultraviolet licht kan absorberen en de dermis kan beschermen. Mensen met een lichte teint produceren voornamelijk pheomelanine met een rood-gele tint, terwijl mensen met een donkergekleurde huid voornamelijk eumelanine produceren die donkerbruin van kleur is.

onder de zonnestralen wordt de vitamine D-synthese gestimuleerd, terwijl folaat afbreekt. Folaat is noodzakelijk voor de vroege foetale ontwikkeling en wordt gedeeltelijk gereguleerd door UV-blootstelling., Te weinig of te veel zon kan het foliumgehalte ontregelen. Terwijl de huidige theorieën van het menselijk ras afkomstig uit een Afrikaanse locatie worden besproken, is het gebruik van dit model om adaptieve straling te verklaren nuttig. In feite kan dit model worden gebruikt om twee verschillende soorten adaptieve straling te verklaren.de eerste betreft zeer vroege voorouders van de mens (de mensachtigen) die grotendeels bedekt waren met haar om ze warm te houden in grotendeels beboste gebieden. Hominide huid, beschermd door haar, was bijna zeker niet zo donker als zijn vroege Nakomelingen., We hebben niet het fossiele bewijs om dit te bewijzen, maar zoogdieren hebben meestal veel lichter huid wanneer bedekt met dikke lagen van haar of vacht, in tegenstelling tot zoogdieren met dunne vacht. Bij het migreren naar meer open savannes waar de mensachtigen beter konden jagen, maar direct onder de stralen van de equatoriale zon, werd dit haar overbodig. Om te worden beschermd tegen de UV-stralen van de zon ontwikkelden ze een donkere huid., Deze donkere huid verminderde de afbraak van foliumzuur, wat hogere zwangerschaps-en geboortecijfers betekende, terwijl de constante beschikbaarheid van de equatoriale zon betekende dat vitamine D productie voldoende was om een goede gezondheid te garanderen.

toen deze populaties zich uiteindelijk van de hitte van de evenaar naar koudere gebieden verplaatsten, werd een hoog melaninegehalte meer een belemmering voor de gezondheid en het voortplantingsvermogen van deze migrerende populatie., De huid had niet zo veel melanine nodig om het te beschermen tegen de schamele zon; die met donkere huid zouden wat weinig UV-licht Er was blokkeren en minder vitamine D synthetiseren, leidend tot lagere niveaus van gezondheid en geschiktheid (rachitis) en ontregelde folaatniveaus (miskramen).

degenen die migreerden naar de noordelijke gebieden van de poolcirkel werden iets lichter van kleur, maar donkerder dan normaal zou worden verwacht volgens deze theorie., Dit is te verklaren door hun visdiëten die voldoende vitamine D bevatten tijdens de koudere seizoenen, terwijl een donkere huidskleur deze populaties beschermde tegen de UV-straling van de zon die verder weerspiegeld wordt door het besneeuwde landschap tijdens de lente en zomermaanden. Onderzoek vandaag vertelt ons dat de vrouwelijke inuitpopulatie meer kans heeft om foliumzuurdeficiënties te ervaren dan vrouwen met een lichtere huid in koudere, gematigde gebieden, tenzij ze met folaat verrijkt voedsel eten. Dit is misschien de reden waarom de kleur van hun huid niet donkerder is.,

Fylogenetics-Discovering Examples of Adaptive Radiation

Fylogenetic research into visible genetic traits and, later, DNA sequences is verre van nieuw. Aristoteles bedacht zijn Scala Naturae of Ladder of Life in de derde eeuw voor Christus, waarbij dieren werden verdeeld in twee zeer fundamentele (en zeer verkeerde) hoofdgroepen – die met rood bloed en die zonder. Dit idee breidde zich door de eeuwen heen uit vanwege de vele onderscheidende kenmerken van niet-verwante soorten die in vergelijkbare omgevingen leven.,

Fylogenetica is de studie van de evolutionaire stappen die een soort heeft genomen tijdens het speciatieproces. Deze stappen leiden tot de verwezenlijking van een fylogenetische boom, een uiterst vereenvoudigde versie waarvan hieronder wordt afgebeeld. Deze bomen kunnen worden geworteld of onbeworteld, wat betekent afkomstig van een enkele bekende oorspronkelijke voorouder of van een onbekende voorouder of groep van voorouders respectievelijk. Fylogenetische bomen verbeelden de evolutionaire geschiedenis van een of meer soorten in relatie tot zijn voorouders.,

ecologische opportuniteit – optimaal gebruik maken van elke beschikbare Habitat

wat nog niet is vermeld is dat de term “adaptief” in de context van adaptieve straling moet aangeven een stap naar een gezondere en succesvollere voortplantingssoort., Hoewel het vaak wordt begrepen dat elke evolutie duizenden, zo niet tienduizenden jaren nodig heeft om te leiden tot een fenotype dat gemeenschappelijk is voor een groep organismen, maar niet voor de oorspronkelijke voorouders, en door veranderingen in de omgeving, kan dit eigenlijk een vrij snelle verschuiving zijn.

om zich door het proces van adaptieve straling te bewegen, moet een populatie bijna altijd worden blootgesteld aan ecologische kansen. Deze ecologische kans moet aanwezig zijn om soortvorming mogelijk te maken., De belangrijkste ecologische kans voor zoogdieren was de massale uitsterving van de dinosaurus, waar zowel warmbloedige als koudbloedige soorten zich konden verplaatsen naar verse ecosystemen die voorheen te onveilig of dicht bevolkt waren.

de overgang van deze ecologische kans naar de adaptieve straling van een populatie vereist een complete reeks kenmerken die een soort in staat stellen te profiteren van de nieuwe omgeving, zoals plantenetende zoogdieren die migreren naar een nieuw, met planten gevuld ecosysteem. Deze reeks kenmerken wordt aangeduid als een belangrijke innovatie., De volgende stap is ecologische vrijlating – de proliferatie van een bevolking in een nieuwe omgeving zonder beperkende factoren zoals concurrentie of overbevolking.

adaptieve straling in stedelijke omgevingen – een recente maar snelle ontwikkeling

stedelijke omgevingen, waar ecosystemen sterk verschillen van landelijke omgevingen, brengen reeds gemeenschappelijke genetische mutaties in verschillende planten en dieren voort. Mutaties in het serotonine transporter gen (SERT) in stedelijke vogels verminderen de angstniveaus., Dit is op zich niet waarneembaar in de anatomie van de vogel, maar deze mutatie wordt geassocieerd met gezondheids – en overlevingsgerelateerde eigenschappen zoals fysiologische voorbereiding voor het leggen van eieren en het uitbroeden van succes, met een daaropvolgende toename van de voortplanting, en is daarom in overeenstemming met de wetten van adaptieve straling.

abiotische barrières, zoals een hoog gehalte aan zware metalen in de bodem of in water, kunnen mutaties veroorzaken bij sommige plantensoorten die de flavonoïdesynthese verhogen, aangezien een hoger gehalte aan flavonoïden de tolerantie voor zware metalen verhoogt., Zaadverspreiding in stedelijke planten kan ook verschillen van die van dezelfde planten in andere, minder bevolkte, vervuilde of beschermde ecosystemen. Biotische variabelen zijn eerder verondersteld meer verantwoordelijk te zijn voor adaptieve straling dan abiotische, maar beide kunnen samenwerken. In feite, onderzoek vertelt ons dat de theorie van adaptieve straling is over-vereenvoudigd ten opzichte van onze huidige niveaus van wetenschappelijke kennis.