PRILAGODLJIVO SEVANJE: POSTOPEK, VRSTE IN PRIMERI - BIOLOGIJA - 2026

Adaptivno radiacijo je pojav, ki vključuje evolucijski raznolikost nabora vrst, ki vodi do pojava, za "hitro" prilagajanje različnih ekoloških niš, novih oblik iz istih prednikov vrste.

Koncept adaptivnega sevanja je predlagal Charles Darwin, angleški naravoslovec iz 19. stoletja, po potovanju, ki se je odpravil na otoke Galapagos, kjer je podrobno opazoval več vrst otoških ščukev, potomcev celinskih prednikov, ki so v kljunih imeli različne modifikacije. .

Prilagodljivo sevanje koprive (Vir: Jackie Malvin prek Wikimedia Commons)

Odkritje teh korenin je za Darwina predstavljalo glavni zoološki dokaz, ki je podpiral njegove teorije o "spustu z modifikacijo", saj so bile različne oblike kljunov, ki jih je opazoval, vsi izvirajo iz iste rodove prednikov, prilagojene izkoriščanju različnih virov istega trofična niša, ki jo "deli".

Ugotovljeno je bilo, da so glavni vzroki adaptivnega sevanja povezani s prekinitvijo genskega pretoka med posamezniki iste vrste (geografska izolacija), z izrazitimi spremembami v okolju in odsotnostjo plenilcev ali negativnimi selektivnimi pritiski.

V tem smislu je v naravoslovju dejstvo, da so dogodki množičnega izumrtja privedli do impresivnega adaptivnega sevanja številnih skupin živih bitij, saj odsotnost organizmov ponuja preživetim priložnost, da kolonizirajo prazne niše in gredo skozi procese. adaptivno sevanje.

Adaptivni proces sevanja

Prilagodljivo sevanje je, kot je razloženo, pojav novih ekološko različnih vrst iz običajne rodovine prednikov.

Ti dogodki se nujno zgodijo s postopkom specifikacije, ki po konceptu bioloških vrst pomeni prekinitev genskega toka (reproduktivna izolacija) med "spremenjenim" potomcem in njihovim neposrednim prednikom.

Številni avtorji so naklonjeni ideji, da je adaptivno sevanje nekakšna "razširitev" procesa specifikacije, vendar da ga poganjajo ekološki dejavniki in podvrženi precej posebnim začetnim pogojem.

Običajno je geografska izolacija eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na prilagodljivo sevanje, saj se populacije, ki se same izolirajo, "silijo", da se prilagodijo, da izkoristijo nove ekološke niše ali odsotnost starih plenilcev.

Eden od primerov, ki najbolje prikazuje, kako poteka proces adaptivnega sevanja, je kolonizacija otokov, vrhov nekaterih gora in mladih (ali deviških) jezer po vrstah iz drugih virov.

Geografski otoki so lahko produkt različnih geoloških dogodkov, vendar jih lahko štejemo tudi za ekološke otoke, saj izoliranost posameznikov iz populacije zaradi vedenjskih ali okoljskih razlik predstavlja tudi oviro za pretok genov, kar vodi v specifikacijo.

Kako nastane adaptivno sevanje na otoku?

Če upoštevamo geografski otok novejše tvorbe (geološko gledano), si lahko predstavljamo, da bo sprva "gol" ali brez vsakega živega bitja.

Ta otok torej predstavlja izjemno ekološko priložnost za kolonizacijo ali naselitev katere koli vrste s celine (celine) ali ne, ki lahko izkoristi ekološke vire, ki jih ponuja ta otok.

Kolonirajoče vrste so lahko bakterije, glive, alge, kopenske rastline, živali itd., Ki se lahko ob naselitvi na »novem« otoku prilagodijo ali specializirajo nekatere njegove lastnosti za trofično izkoriščanje, na primer, novo nišo. verjetno zelo drugačna od niše, iz katere so nastale.

Na evolucijski lestvici bodo slej ko prej razlike v lastnostih, ki so bile ugotovljene, pomenile reproduktivno oviro, ki bo ovirala pretok genov med kolonizirajočimi posamezniki in tistimi "predniki" s celine, s katere so se razpršili.

Prilagodljiva diverzifikacija v primerjavi s prilagodljivim sevanjem

Pomembno je omeniti, da ima sodobna definicija prilagodljivega sevanja dve glavni značilnosti:

- Prilagodljivo sevanje ni isto kot diverzifikacija s prilagajanjem (z naravno selekcijo) znotraj iste vrste

- Prilagajanje povzroča prilagodljivo sevanje

Ta dva stavka sta, da brez specifikacije ne moremo govoriti o adaptivnem sevanju, tako kot ne moremo govoriti o specifikaciji brez adaptivnega sevanja (ne gre le za majhne posamezne spremembe kot prilagodljiv odziv na novo okoljsko stanje).

Vrste

Po mnenju nekaterih avtorjev lahko adaptivne sevalne dogodke "razvrstimo" v tri vrste, to glede na spodbudo, ki sproži postopek. Tako lahko pride do adaptivnega sevanja zaradi spremembe okolja, splošne prilagoditve ali oblikovanja arhipelaga.

Ko gre za prilagodljivo sevanje, ki ga sprožijo okoljske spremembe, se to zgodi zaradi selektivnega tlaka, ki prisili vrste, da se prilagodijo okolju, ki se je močno spremenilo, da bi preživele.

Nato pride do sevanja tako, da bodo nove vrste, ki se bodo oblikovale, kolonizirale nove ekološke niše, ki nastanejo kot posledica omenjenih okoljskih sprememb.

Prilagodljiva sevanja, ki izhajajo iz splošnih prilagoditev, to storijo zahvaljujoč pojavu ali razvoju novih sposobnosti pri posameznikih iste vrste, kar jim omogoča kolonizacijo novih ekoloških niš.

Oblikovanje ali obstoj arhipelag, visokogorskih vzpetin ali oceanskih otokov je eden glavnih vzrokov prilagodljivega sevanja, saj lahko ta območja kolonizirajo nove vrste, ki se morajo hitro prilagoditi tem krajem, evolucijsko se odmikajo od svojih neposrednih prednikov.

Primeri adaptivnega sevanja

- Živali

Štanci (ptice)

Darwin je znanstveni skupnosti dal najboljši primer, da bi lahko pokazal prilagodljivo sevanje pri živalih: primer zelišč na Galapagoških otokih.

Finches so vrsta ptice, ki se prehranjuje s semeni in spada v rod Geospiza. Menijo, da so se te ptice pred kratkim oddaljile druga od druge, kjer je prišlo do reproduktivne izolacije zaradi ekološke razhajanja, ki je delno povezana s prilagoditvijo na različne vrste semen.

Galápagos finches (Vir: Robert Taylor Pritchett prek Wikimedia Commons)

Pri pticah lahko razlike v obliki in velikosti telesa, pa tudi nekatere značilnosti pesmi, ki so povezane z morfologijo, vodijo v predproduktivno izolacijo, ki postopoma vključuje postopek specifikacije.

Ciklidi (ribe)

Drugi klasični primer adaptivnega sevanja je vrsta ciklidov, ki spadajo v družino sladkovodnih tropskih rib Cichlidae.

Vrste v tej družini izvirajo iz vrst, ki se hranijo z algami in mehkimi sedimenti, vendar se različne vrste razhajajo na različnih rastiščih od tega.

Filogenija rib na čičlidi (vir: originalna figuraː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen Montaža Dennis Pietras, Buffalo, NY ZDA prek Wikimedia Commons)

V jezeru, znanem kot Barombi Mbo, je v postopku adaptivnega sevanja nastalo 11 različnih vrst, med katerimi so plenilske vrste drugih rib in žuželk, vrste, ki se hranijo z jajci, filtrirajoče vrste in druge, ki se hranijo kot gobice.

Prilagodljivo sevanje je prišlo tudi v drugem jezeru, Malavijskem jezeru, morda najpomembnejšem med ciklidi, kjer najdemo ribe, ki se prehranjujejo z ektoparaziti drugih rib in rib, ki odtrgajo koščke kože drugih rib. Ugotovljeni so bili tudi ciklidi, ki se prehranjujejo z luskami, jajci drugih rib in njihovih ličink itd.

Prilagodljivo sevanje teh rib ni nastalo le zaradi izkoriščanja novih trofičnih niš (hrane), temveč tudi zaradi nekaterih vedenjskih in habitatnih vzorcev, ki so jih opisali različni avtorji.

- Rastline

Primer adaptivnega sevanja je žilne rastline in kolonizacija kopenskih okolij. Vaskularne rastline brez semen so se prvič pojavile v zapisu silurijskih fosilov, vendar so se med karboniferom razširile.

Nenadno adaptivno sevanje angiospermov (cvetočih rastlin) se je pojavilo v jurju, takrat se misli, da so nastale iz praproti s semeni. Njegova kompleksnost pa se je povečala šele pred približno 100 milijoni let.

Med diverzifikacijo angiospermov, torej njihovega prilagodljivega sevanja, so bili vsaj trije prehodi: najprej videz šargera, nato dvojno oploditev in na koncu pojav cvetov, kot jih poznamo v sedanjost.

Reference

1. Gallardo, M H. (2011). Evolucija: potek življenja (št. 575 G 162).
2. Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Prilagodljivo sevanje: kontrastna teorija s podatki. Znanost, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Dinamični vzorci adaptivnega sevanja. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, RE (2010). Filogenetska spoznanja o adaptivnem sevanju. Letni pregled ekologije, evolucije in sistematike, 41, 251-270.
5. Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Prilagodljivo sevanje, neaktivno sevanje, ekološka specifikacija in neekološka specifikacija. Trendi v ekologiji in evoluciji, 24 (7), 394-399.
6. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. edn). Brooks / Cole, Cengage Learning: ZDA.
7. Stroud, JT, & Losos, JB (2016). Ekološka priložnost in prilagodljivo sevanje. Letni pregled ekologije, evolucije in sistematike, 47.
8. Turner, GF (2007). Prilagodljivo sevanje rik čilijev. Trenutna biologija, 17 (19), R827-R831.