stringtranslate.com

Эволюционное излучение

Эволюционная радиация — это увеличение таксономического разнообразия, вызванное повышенной скоростью видообразования [1] , которое может быть связано, а может и не быть связано с увеличением морфологического различия. [2] Значительно большое и разнообразное излучение в относительно коротком геологическом масштабе времени (например, период или эпоха ) часто называют взрывом . Радиация может поражать одну кладу или несколько, быть быстрой или постепенной; где они быстрые и обусловлены адаптацией одной линии к окружающей среде, их называют адаптивными излучениями . [3]

Примеры

Возможно, наиболее знакомым примером эволюционной радиации являются плацентарные млекопитающие сразу после вымирания нептичьих динозавров в конце мелового периода , около 66 миллионов лет назад. В то время плацентарные млекопитающие представляли собой в основном мелких насекомоядных животных, по размеру и форме похожих на современных землероек . К эоцену (58–37 миллионов лет назад) они развились в такие разнообразные формы, как летучие мыши , киты и лошади . [4]

Другие известные излучения включают Авалонский взрыв , Кембрийский взрыв , Великое ордовикское событие биодиверсификации , Каменноугольно-самое раннее пермское событие биодиверсификации , мезозойско-кайнозойскую радиацию , радиацию наземных растений после их колонизации суши , меловую радиацию покрытосеменных растений и разнообразие насекомых, радиация, которая почти не ослабевает со времен девона , 400 миллионов лет назад . [5]

Типы

Адаптивная радиация предполагает увеличение скорости видообразования клады в сочетании с дивергенцией морфологических особенностей, которые напрямую связаны с экологическими привычками; эти излучения включают видообразование, не обусловленное географическими факторами и происходящее в симпатии; они также могут быть связаны с приобретением ключевой черты. [6] Неадаптивное излучение, возможно, охватывает все типы эволюционного излучения, которое не является адаптивным излучением, [7] [8] хотя, когда известен более точный механизм, способствующий разнообразию, может быть полезно ссылаться на структуру, как, например, географическое излучение. [1] Географическое излучение связано с увеличением видообразования, вызванным увеличением возможностей географической изоляции. [1] Излучения могут быть несогласованными, при этом либо разнообразие, либо несоответствие увеличиваются почти независимо друг от друга, или согласованными, когда оба возрастают с одинаковой скоростью. [2] Там, где механизм диверсификации неоднозначен и виды кажутся тесно связанными, иногда используются термины «видовая радиация», «видовая стая» или « видовой комплекс ». [9]

В летописи окаменелостей

Большая часть работ палеонтологов по изучению эволюционного излучения была связана с использованием окаменелостей морских беспозвоночных просто потому, что их, как правило, гораздо больше, и их легче собирать в больших количествах, чем крупных наземных позвоночных, таких как млекопитающие или динозавры . Брахиоподы , например, претерпели крупные всплески эволюционной радиации в раннем кембрии , раннем ордовике , в меньшей степени на протяжении силура и девона , а затем снова в течение каменноугольного периода и ранней перми . В эти периоды разные виды брахиопод независимо друг от друга приобретали морфологию и, предположительно, образ жизни, сходные с видами, жившими миллионы лет назад. Это явление, известное как гомеоморфия, объясняется конвергентной эволюцией : под воздействием одинакового давления отбора организмы часто развивают схожие адаптации. [10] Дальнейшие примеры быстрой эволюционной радиации можно наблюдать среди аммонитов , которые пережили серию вымираний, в результате которых они неоднократно повторно диверсифицировались; и трилобиты , которые в кембрийском периоде быстро развились во множество форм, заняв многие ниши, эксплуатируемые сегодня ракообразными . [11] [12] [13]

Недавние примеры

Ряд групп подвергся эволюционному излучению сравнительно недавно. В частности , биологи много изучали цихлид . В таких местах, как озеро Малави, они превратились в самые разнообразные формы, включая виды, которые являются фильтраторами, пожирателями улиток, выводковыми паразитами, травоядными водорослями и рыбоядными. [14] Карибские анилиновые ящерицы — еще один известный пример адаптивной радиации. [15] Травы добились успеха, развиваясь параллельно с выпасом травоядных животных , таких как лошади и антилопы . [16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Симойнс, М.; и другие. (2016). «Развивающаяся теория эволюционного излучения». Тенденции в экологии и эволюции . 31 (1): 27–34. дои : 10.1016/j.tree.2015.10.007. ПМИД  26632984.
  2. ^ аб Уэсли-Хант, GD (2005). «Морфологическое разнообразие хищников Северной Америки». Палеобиология . 31 : 35–55. doi :10.1666/0094-8373(2005)031<0035:TMDOCI>2.0.CO;2. S2CID  10989917.
  3. ^ Шлютер, Д. (2000). Экология адаптивной радиации . Издательство Оксфордского университета.
  4. Эта тема очень доступно раскрыта в главе 11 книги « Жизнь Ричарда Форти : несанкционированная биография» (1997).
  5. Излучение претерпело лишь один сбой, когда пермо-триасовое вымирание уничтожило многие виды.
  6. ^ Либерман, Б.С. (2012). «Адаптивная радиация в контексте макроэволюционной теории: палеонтологическая перспектива» (PDF) . Эволюционная биология . 39 (2): 181–191. doi : 10.1007/s11692-012-9165-8. hdl : 1808/13649 . S2CID  4004118.
  7. ^ Чекански-Мойр, Джесси Э.; Рунделл, Ребекка Дж. (01 мая 2019 г.). «Экология неэкологического видообразования и неадаптивных излучений». Тенденции в экологии и эволюции . 34 (5): 400–415. дои : 10.1016/j.tree.2019.01.012. ISSN  0169-5347. PMID  30824193. S2CID  73494468.
  8. ^ Рунделл, Ребекка Дж.; Прайс, Тревор Д. (1 июля 2009 г.). «Адаптивная радиация, неадаптивная радиация, экологическое и неэкологическое видообразование». Тенденции в экологии и эволюции . 24 (7): 394–399. дои : 10.1016/j.tree.2009.02.007. ISSN  0169-5347. ПМИД  19409647.
  9. ^ Боуэн, Брайан В.; Форсман, Зак Х.; Уитни, Джонатан Л.; Фауччи, Анушка; Хобан, Микл; Кэнфилд, Шон Дж.; Джонстон, Эрика С.; Коулман, Ричард Р.; Копус, Джошуа М.; Висенте, Ян; Тунен, Роберт Дж. (05 февраля 2020 г.). «Видовое излучение в море: что за стая?». Журнал наследственности . 111 (1): 70–83. doi : 10.1093/jhered/esz075 . ISSN  0022-1503. ПМИД  31943081.
  10. ^ Рудвик, MJS (1970). Живые и ископаемые брахиоподы . Хатчинсон. ISBN 9780091030810.
  11. ^ Аквагенез, Происхождение и эволюция жизни в море Ричарда Эллиса (2001)
  12. ^ Монахи, Нил; Палмер, Филип (2002). Аммониты . Смитсоновские книги. ISBN 978-1588340474.
  13. ^ Форти, Ричард (2000). Трилобит! Очевидец эволюции . ХарперКоллинз. ISBN 9780002570121.
  14. ^ Рыбы-цихлиды: грандиозный эксперимент природы в эволюции Джорджа Барлоу (2002)
  15. ^ Параллельные адаптивные излучения - Карибские анилиновые ящерицы. Тодд Джекман. Университет Вилланова. Проверено 10 сентября 2013 г.
  16. ^ Палеос-Кайнозой: Кайнозойская эра. Архивировано 6 ноября 2008 г. в Wayback Machine.