stringtranslate.com

Островной гигантизм

Сравнение размеров гигантской гимнуры (лунной крысы) Deinogalerix из позднего миоцена Гаргано , Италия, с европейским ежом.

Островной гигантизм , или островной гигантизм , является биологическим явлением, при котором размер вида животных, изолированных на острове, резко увеличивается по сравнению с его материковыми родственниками. Островной гигантизм является одним из аспектов более общего «островного эффекта» или «правила Фостера» , которое утверждает, что когда материковые животные колонизируют острова, мелкие виды имеют тенденцию к развитию более крупных тел, а крупные виды имеют тенденцию к развитию более мелких тел ( островная карликовость ). Это само по себе является одним из аспектов более общего явления островного синдрома , который описывает различия в морфологии , экологии , физиологии и поведении островных видов по сравнению с их континентальными аналогами. После прибытия людей и связанных с ними завезенных хищников (собак, кошек, крыс, свиней) многие гигантские, а также другие островные эндемики вымерли ( например, додо и родригесский солитер , гигантские нелетающие голуби, родственные никобарскому голубю ). Аналогичное увеличение размеров, а также усиление древесности наблюдалось у некоторых островных растений, таких как дерево мапу ( Cyphostemma mappia ) на Маврикии, которое также известно как «мавританского баобаба», хотя оно относится к семейству виноградных ( Vitaceae ).

Возможные причины

Диаграмма, показывающая изменение размера видов weta в двух экосистемах. Размер и популяция weta зависят от хищничества. Крысы, завезенные на материк, начали охотиться на weta, сокращая их популяцию; weta сократились в ответ. На острове, изолированном от хищников, таком как остров Литл-Барриер , weta имеют плотную популяцию и выросли до огромных размеров. Островные виды гигантских weta — единственные, которым не грозит вымирание. По мере роста weta со временем хищничество птиц снижается. [ необходима цитата ]

Крупные млекопитающие-хищники часто отсутствуют на островах из-за недостаточного ареала или трудностей в надводном распространении . При их отсутствии экологические ниши для крупных хищников могут быть заняты птицами, рептилиями или более мелкими хищниками, которые затем могут вырасти до размеров, превышающих нормальные. Например, на доисторическом острове Гаргано в миоцен - плиоценовом Средиземноморье , на островах в Карибском море , таких как Куба , а также на Мадагаскаре и в Новой Зеландии , некоторые или все высшие хищники были птицами, такими как орлы , соколы и совы , включая некоторые из самых крупных известных примеров этих групп. Однако птицы и рептилии, как правило, являются менее эффективными крупными хищниками, чем продвинутые хищники .

Поскольку небольшие размеры обычно позволяют травоядным животным легче убегать или прятаться от хищников, снижение давления хищников на островах может позволить им вырасти. [1] [a] Мелкие травоядные также могут выиграть от отсутствия конкуренции со стороны отсутствующих видов крупных травоядных.

Преимущества большого размера, которые были предложены для островных черепах, включают в себя снижение уязвимости к нехватке пищи и/или воды, через способность выживать в течение более длительных интервалов без них, или способность преодолевать большие расстояния, чтобы получить их. Периоды такого дефицита могут быть большей угрозой на океанических островах, чем на материке. [4]

Таким образом, островной гигантизм обычно является эволюционной тенденцией, возникающей в результате устранения ограничений на размер мелких животных, связанных с хищничеством и/или конкуренцией. [5] Однако такие ограничения могут действовать по-разному в зависимости от размера животного; например, в то время как мелкие травоядные могут избегать хищников, прячась, крупные травоядные могут отпугивать хищников, запугивая их. В результате дополнительный феномен островной карликовости также может быть результатом устранения ограничений, связанных с хищничеством и/или конкуренцией на размер крупных травоядных. [6] Напротив, островная карликовость среди хищников чаще возникает в результате наложения ограничений, связанных с ограниченными ресурсами добычи, доступными на островах. [6] В отличие от островной карликовости, островной гигантизм встречается у большинства основных групп позвоночных и беспозвоночных .

Территориализм может способствовать эволюции островного гигантизма. Исследование на острове Анахо в Неваде определило, что виды рептилий, которые были территориальными, имели тенденцию быть крупнее на острове по сравнению с материком, особенно мелкие виды. У территориальных видов больший размер делает особей более способными конкурировать за защиту своей территории. Это дает дополнительный импульс эволюции в сторону большего размера в островной популяции. [7]

Еще одним средством установления островного гигантизма может быть эффект основателя , действующий, когда более крупные члены материковой популяции превосходят в своей способности колонизировать острова. [8]

Размер острова играет роль в определении степени гигантизма. Меньшие острова обычно ускоряют темпы эволюции изменений в размерах организмов, и организмы там развиваются до более экстремальных размеров. [9]

Примеры

Примеры островного гигантизма включают в себя:

Млекопитающие

Многие грызуны на островах вырастают крупнее, тогда как хищные , хоботные и парнокопытные обычно мельчают.

Эулипотифланс

Грызуны

Зайцеобразные

Приматы

Хищники

Гондванатерианы

Птицы

Стеблевые птицы

Ратиты

Водоплавающие птицы

Пангаллообразные

Журавлеобразные

Голуби

Хищные птицы

Попугаи

Совы

Caprimulgiformes

Воробьинообразные

Рептилии

Игуаниды

Гекконы

Сцинки

Настенные ящерицы

Змеи

Сомнительные примеры

Комодский дракон ( Малый Сундас )
Гигантская галапагосская черепаха

Амфибии

Членистоногие

Брюхоногие моллюски

Флора

Помимо увеличения размера, островные растения могут также демонстрировать «островную древесность». [49] Наиболее яркими примерами являются мегатравы субантарктических островов Новой Зеландии . [ необходима ссылка ] Увеличенный размер листьев и семян также был отмечен у некоторых островных видов независимо от формы роста (травянистые, кустарниковые или древесные ). [50]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Сокращение хищничества на островах часто также приводит к более кроткому поведению островных видов добычи, тенденция, которая была проанализирована на примере ящериц. [2] [3]
  2. ↑ Самый ранний известный предок новозеландского киви, предположительно недавний прибывший из Австралии. [20]
  3. ^ На основе предполагаемой общей длины H. delcourti , ~23,6 дюйма, [28] и средней длины представителя Diplodactylus , самого богатого видами рода австралийских гекконов-диплодактилид, ~3,5 дюйма [29]
  4. ^ На основе средней общей длины более крупного подвида, R. l. leachianus , ~15,5 дюймов, [30] и средней длины представителя Diplodactylus , самого богатого видами рода австралийских гекконов-диплодактилид, ~3,5 дюйма [29]
  5. ^ На основе средней массы более крупного подвида, R. l. leachianus , ~240 г, [30] со средним весом представителя Diplodactylus , самого богатого видами рода австралийских гекконов-диплодактилид, ~4 г. [29]
  6. ^ На основе средней длины от рыла до анального отверстия (SVL) самки L. palmatus , ~96 мм, [43] со средней SVL самки L. rufus , ~80 мм. [44]

Ссылки

  1. ^ Herczeg, GB; Gonda, AL; Merilä, J. (2009-07-16). "Эволюция гигантизма у девятииглых колюшек". Evolution . 63 (12): 3190–3200. doi :10.1111/j.1558-5646.2009.00781.x. PMID  19624722. S2CID  205782326.
  2. ^ Купер, У. Э.; Пайрон, Р. А.; Гарланд, Т. (2014-01-08). «Островная прирученность: жизнь на островах сокращает расстояние начала полета». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 281 (1777): 20133019. doi :10.1098/rspb.2013.3019. PMC 3896029. PMID  24403345 . 
  3. ^ Yong, E. (2014-01-08). «Острова делают животных укротителями». Nature . doi :10.1038/nature.2014.14462. S2CID  183158746.
  4. ^ Джаффе, AL; Слейтер, GJ; Альфаро, ME (2011-01-26). «Эволюция островного гигантизма и вариации размеров тела у черепах». Biology Letters . 7 (4): 558–561. doi :10.1098/rsbl.2010.1084. PMC 3130210. PMID  21270022 . 
  5. ^ Барахона, Ф.; Эванс, С. Э.; Матео, JA; Гарсия-Маркес, М.; Лопес-Хурадо, Л. Ф. (март 2000 г.). «Эндемизм, гигантизм и вымирание островных ящериц: род Gallotia на Канарских островах». Журнал зоологии . 250 (3): 373–388. doi :10.1017/s0952836900003101. hdl : 10553/19918 .
  6. ^ ab Raia, P.; Meiri, S. (август 2006 г.). «Правило островов у крупных млекопитающих: палеонтология встречается с экологией». Эволюция . 60 (8): 1731–1742. doi :10.1111/j.0014-3820.2006.tb00516.x. PMID  17017072. S2CID  26853128.
  7. ^ Keehn, JE; Nieto, NC; Tracy, CR; Gienger, CM; Feldman, CR (2013-08-27). «Эволюция на необитаемом острове: расхождение размеров тела между рептилиями острова Анахо в Неваде и материком вокруг озера Пирамид». Журнал зоологии . 291 (4): 269–278. doi :10.1111/jzo.12066.
  8. ^ Ломолино, М. В. (2005-09-05). «Эволюция размера тела у островных позвоночных: общность правила острова». Журнал биогеографии . 32 (10): 1683–1699. Bibcode :2005JBiog..32.1683L. doi :10.1111/j.1365-2699.2005.01314.x. hdl : 2027.42/146565 . S2CID  85866114.
  9. ^ Филин, И.; Зив, Ю. (2004). «Новая теория островной эволюции: объединение потери дисперсности и изменения массы тела» (PDF) . Исследования эволюционной экологии . 6 : 115–124. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-01-25 . Получено 2014-11-18 .
  10. ^ Turvey, ST (2006). «Новый род и вид гигантской хутии ( Tainotherium valei ) из четвертичного периода Пуэрто-Рико: вымершее древесное четвероногое?». Журнал зоологии . 270 (4): 585–594. doi :10.1111/j.1469-7998.2006.00170.x.
  11. ^ Torres-Roig, E.; Agustí, J.; Bover, P.; Alcover, JA (2017). «Новый гигантский cricetine из базального плиоцена Майорки (Балеарские острова, западное Средиземноморье): биостратиграфическая связь с континентальными зонами млекопитающих». Historical Biology . 31 (5): 559–573. doi :10.1080/08912963.2017.1377194. S2CID  135302585.
  12. ^ Фрейденталь, М. (1985). Cricetidae (Rodentia) из неогена Гаргано (пров. Фоджа, Италия) . Рейксмузеум геологии и минералогии.
  13. ^ "Изучены 'супербольшие' полевые мыши Сент-Килды". BBC . 2010-09-03 . Получено 2020-03-02 .
  14. ^ «Ошибка» (PDF) .
  15. ^ Timm, RM; Weijola, V.; Aplin, KP; Donnellan, SC; Flannery, TF; Thomson, V.; Pine, RH (2016-04-12). "Новый вид Rattus (Rodentia: Muridae) с острова Манус, Папуа-Новая Гвинея". Journal of Mammalogy . 97 (3): 861–878. doi : 10.1093/jmammal/gyw034 . hdl : 1808/20678 .
  16. ^ Жасинт Вентура; Мария Хосе Лопес-Фустер (май 2000 г.). «Морфометрический анализ черной крысы Rattus rattus с острова Конгресо (архипелаг Чафаринас, Испания)». Орсис . 15 : 91–102.
  17. ^ Даамс, Р.; Фрейденталь, М. (1985). «Stertomys laticrestatus, новый глирид (соня, Rodentia) из островной фауны Гаргано (провинция Фоджа, Италия)». Скрипта Геологика . 77 : 21–27.
  18. ^ аб Макфи, RDE, Итурральде-Винент, Массачусетс, и Гаффни, ES (февраль 2003 г.). «Домо-де-Заза, местонахождение позвоночных раннего миоцена на юге-центральной части Кубы, с заметками о тектонической эволюции Пуэрто-Рико и проливе Мона». Новитаты Американского музея (3394): 1–42. doi :10.1206/0003-0082(2003)394<0001:DDZAEM>2.0.CO;2. HDL : 2246/2820. S2CID  55615855.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  19. ^ «Животные позднего мелового периода острова Хацег в Румынии — более сложная картина».
  20. ^ Worthy, Trevor H.; et al. (2013). Миоценовые окаменелости показывают, что киви (Apteryx, Apterygidae), вероятно, не являются филетическими карликами (PDF) . Палеорнитологические исследования 2013 г., Труды 8-го Международного заседания Общества палеонтологии и эволюции птиц . Получено 16 сентября 2017 г.
  21. ^ Павия, М.; Мейер, HJM; Росси, MA; Гёлих, UB (2017-01-11). «Экстремальная островная адаптация Garganornis ballmanni Meijer, 2014: гигантский гусеобразный неогена Средиземноморского бассейна». Royal Society Open Science . 4 (1): 160722. Bibcode :2017RSOS....460722P. doi :10.1098/rsos.160722. PMC 5319340 . PMID  28280574. 
  22. ^ «Африканское происхождение загадочного адзебилла».
  23. ^ Naish, Darren (2008-01-28). "Титановые ястребы и другие суперрапторы". Блог Tetrapod Zoology . ScienceBlogs LLC . Получено 2011-03-02 .
  24. ^ Лернер, Хизер Р.Л.; Минделл, Дэвид П. (2005). «Филогения орлов, стервятников Старого Света и других ястребиных на основе ядерной и митохондриальной ДНК». Молекулярная филогенетика и эволюция . 37 (2): 327–346. Bibcode : 2005MolPE..37..327L. doi : 10.1016/j.ympev.2005.04.010. PMID  15925523.
  25. ^ Pregill, GK; Steadman, DW (март 2004). «Южно-тихоокеанские игуаны: влияние человека и новый вид». Журнал герпетологии . 38 (1): 15–21. doi :10.1670/73-03A. JSTOR  1566081. S2CID  85627049.
  26. ^ Pregill, GK; Worthy, TH (март 2003 г.). «Новая ящерица-игуанида (Squamata, Iguanidae) из четвертичного периода Ларе на Фиджи, юго-западная часть Тихого океана». Herpetologica . 59 (1): 57–67. doi :10.1655/0018-0831(2003)059[0057:ANILSI]2.0.CO;2. ISSN  0018-0831. S2CID  85804786.
  27. ^ ab Petren, K.; Case, TJ (1997). «Филогенетический анализ эволюции размеров тела и биогеографии у чакуоллских ( Sauromalus ) и других игуан». Эволюция . 51 (1): 206–219. doi :10.1111/j.1558-5646.1997.tb02402.x. PMID  28568786. S2CID  22032248.
  28. ^ Уилсон, К.-Дж. (2004). Полет гуйи: экология и сохранение лягушек, рептилий, птиц и млекопитающих Новой Зеландии. Издательство Кентерберийского университета. ISBN 0-908812-52-3. OCLC  937349394.
  29. ^ abc Stewart, C. (9 мая 2014 г.). "Diplodactylus Geckos of Australia". reptilesmagazine.com/ . Получено 29.02.2020 .
  30. ^ ab Бергман, Дж.; Хэмпер, Р. (2016). «Памятка по уходу за гигантским гекконом Новой Каледонии». reptilesmagazine.com/ . Получено 29.02.2020 .
  31. ^ Maca-Meyer, N.; Carranza, S.; Rando, JC; Arnold, EN; Cabrera, VM (2003-12-01). «Статус и взаимоотношения вымершей гигантской ящерицы Канарских островов Gallotia goliath (Reptilia: Lacertidae), оцененные с использованием древней митохондриальной ДНК из ее мумифицированных останков». Biological Journal of the Linnean Society . 80 (4): 659–670. doi :10.1111/j.1095-8312.2003.00265.x.
  32. ^ Акира Мори; Масами Хасегава (июнь 2002 г.). «Ранний рост Elaphe quadrivirgata из островной гигантской популяции». Current Herpetology . 21 (1). Герпетологическое общество Японии: 43–50. doi :10.5358/hsj.21.43.
  33. ^ Keogh, JS; Scott, IAW; Hayes, C. (январь 2005 г.). «Быстрое и повторное возникновение островного гигантизма и карликовости у австралийских тигровых змей». Evolution . 59 (1): 226–233. doi : 10.1111/j.0014-3820.2005.tb00909.x . PMID  15792242. S2CID  58524.
  34. ^ Michael, D.; Clemann, N.; Robertson, P. (2018). "Notechis scutatus". Красный список МСОП. Виды, находящиеся под угрозой исчезновения . 2018 : e.T169687A83767147. doi : 10.2305/IUCN.UK.2018-1.RLTS.T169687A83767147.en . Получено 19 декабря 2019 г.
  35. ^ ab Hocknull, SA; Piper, PJ; van den Bergh, GD; Due, RA; Morwood, MJ; Kurniawan, I. (2009). "Потерянный рай дракона: палеобиогеография, эволюция и вымирание самых больших наземных ящериц (Varanidae)". PLOS ONE . 4 (9): e7241. Bibcode : 2009PLoSO...4.7241H. doi : 10.1371/journal.pone.0007241 . PMC 2748693. PMID  19789642 . 
  36. ^ Перес-Гарсия, А.; Влахос, Э.; Аррибас, А. (2017). «Последняя гигантская континентальная черепаха Европы: выживший на стоянке Фонелас P-1 в испанском плейстоцене». Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология . 470 : 30–39. Бибкод : 2017PPP...470...30P. дои : 10.1016/j.palaeo.2017.01.011. hdl : 11336/53105 .
  37. ^ ab Hansen, DM; Donlan, CJ; Griffiths, CJ; Campbell, KJ (апрель 2010 г.). «Экологическая история и скрытый потенциал сохранения: большие и гигантские черепахи как модель для замены таксонов» (PDF) . Ecography . 33 (2): 272–284. Bibcode :2010Ecogr..33..272H. doi :10.1111/j.1600-0587.2010.06305.x . Получено 02.03.2012 .
  38. ^ Cione, AL; Tonni, EP; Soibelzon, L. (2003). «The Broken Zig-Zag: Late Cinozoic large infant and tortoise bleach in South America» (Сломанный зигзаг: вымирание крупных млекопитающих и черепах в Южной Америке в позднем кайнозое). Rev. Mus. Argentino Cienc. Nat . NS 5 (1): 1–19. doi : 10.22179/REVMACN.5.26 . ISSN  1514-5158.
  39. ^ Фаринья, Р.А., Вискайно, С.Ф. и Де Юлиис, Г. (2013) Мегафауна: гигантские звери Южной Америки. Издательство Индианского университета, 448 страниц.
  40. ^ Харрисон, Т. (2011). «Черепахи (Chelonii, Testudinidae)». Палеонтология и геология Лаэтоли: эволюция человека в контексте, Том. 2: Ископаемые гоминины и связанная с ними фауна . Палеобиология и палеоантропология позвоночных. Springer Science+Business Media . стр. 479–503. дои : 10.1007/978-90-481-9962-4_17. ISBN 978-90-481-9961-7.
  41. ^ Naish, D.; Witton, MP (2017). «Биомеханика шеи указывает на то, что гигантские трансильванские птерозавры-аждархиды были короткошеими дугообразными хищниками». PeerJ. 5: e2908. doi:10.7717/peerj.2908. PMC 5248582. PMID 28133577.
  42. ^ abc Measey, GJ; Vences, M.; Drewes, RC; Chiari, Y.; Melo, M.; Bourles, B. (2006). «Пресноводные пути через океан: молекулярная филогения лягушки Ptychadena newtoni дает представление о колонизации амфибий океанических островов». Журнал биогеографии . 34 (1): 7–20. doi :10.1111/j.1365-2699.2006.01589.x. S2CID  17562846.
  43. ^ "Leptopelis palmatus". amphibiaweb.org . Калифорнийский университет в Беркли. 2008 . Получено 29 февраля 2020 .
  44. ^ "Leptopelis rufus". amphibiaweb.org . Калифорнийский университет, Беркли. 2008 . Получено 29 февраля 2020 .
  45. ^ Worthy, TH (2001). "Новый вид Platymantis (Anura: Ranidae) из четвертичных отложений на Вити-Леву, Фиджи". Палеонтология . 44 (4): 665–680. Bibcode : 2001Palgy..44..665W. doi : 10.1111/1475-4983.00197 .
  46. ^ Ни кокосовые крабы, ни их родственники не могут плавать дальше стадии личинки, что делает взрослых особей наземными животными на практике. Кокосовые крабы могут весить более 4 кг (9 фунтов); самые крупные раки-отшельники из родственного рода Coenobita , C. brevimanus из прибрежных районов Африки и Азии, достигают веса всего 230 граммов (0,5 фунта).
  47. ^ "План действий по сохранению биоразнообразия острова Вознесения: план действий по видам Garypus titanius" (PDF) . Джорджтаун, остров Вознесения: Департамент охраны природы правительства острова Вознесения. 2015-02-26. Архивировано из оригинала (PDF) 2020-09-20 . Получено 11-09-2019 .
  48. ^ Кеппел, Гуннар; Лоу, Эндрю Дж.; Поссингем, Хью П. (2009). «Изменение перспектив биогеографии тропической южной части Тихого океана: влияние дисперсии, викариантности и вымирания». Журнал биогеографии . 36 (6): 1035–1054. Bibcode : 2009JBiog..36.1035K. doi : 10.1111/j.1365-2699.2009.02095.x. ISSN  0305-0270. S2CID  86478177.
  49. ^ Боуэн, Лизабет; Вурен, Дирк Ван (1997). «Островные эндемичные растения лишены защиты от травоядных». Conservation Biology . 11 (5): 1249–1254. Bibcode : 1997ConBi..11.1249B. doi : 10.1046/j.1523-1739.1997.96368.x. ISSN  0888-8892. S2CID  83497517.
  50. ^ ab «Маленькие острова порождают большие семена».
  51. ^ «Сайт недоступен».
  52. ^ "TER:RAIN - Образовательный ресурс Таранаки: Сеть исследований, анализа и информации - Corokia cotoneaster (Korokio)".
  53. ^ ab Burns, KC (май 2019). Эволюция в изоляции: поиск островного синдрома у растений. Cambridge University Press . doi : 10.1017/9781108379953. ISBN 978-1108379953. OCLC  1105218367. S2CID  186536407.
  54. ^ Проктор, Дж. (1984). «Растительность гранитных островов Сейшельских островов». В Стоддарт, Д.Р. (ред.). Биогеография и экология Сейшельских островов. У. Джанк. ISBN 978-90-6193-881-1. OCLC  906429733.

Внешние ссылки