PRILAGODLJIVO ZRAČENJE: POSTUPAK, VRSTE I PRIMJERI - BIOLOGIJA

Adaptivna radijacija je fenomen koji uključuje evolucijske raznolikosti skupa vrsta koje dovodi do pojave, za „brzo” prilagodbe različitim ekološkim nišama, novi oblici iz istih predaka vrste.

Koncept adaptivnog zračenja predložio je Charles Darwin, engleski prirodoslovac iz 19. stoljeća, nakon izleta koji se uputio na otoke Galapagos, gdje je detaljno promatrao nekoliko vrsta otočnih vrsta, potomaka kontinentalnih predaka, koje su u svojim kljunovima imale različite modifikacije.,

Prilagodljivo zračenje finja (Izvor: Jackie Malvin putem Wikimedia Commonsa)

Otkriće ovih peraja predstavljalo je za Darwina glavni zoološki dokaz koji potkrepljuje njegove teorije o "silasku modifikacijom", budući da su različiti oblici kljunova koje je promatrao, svi izvedeni iz istog roda predaka, izgledali prilagođeni iskorištavanju različitih resursa istih trofičku nišu, "razdvajajući je".

Utvrđeno je da glavni uzroci adaptivnog zračenja imaju prekid protoka gena između jedinki iste vrste (geografska izolacija), s izraženim varijacijama u okolišu i s nedostatkom grabežljivaca ili negativnim selektivnim pritiscima.

U tom smislu je činjenica iz prirodne povijesti da su događaji masovnog izumiranja doveli do impresivnog adaptivnog zračenja mnogih skupina živih bića, budući da odsutnost organizama pruža mogućnost preživjelim vrstama da koloniziraju prazne niše i prođu kroz procese. adaptivno zračenje.

Proces adaptivnog zračenja

Adaptivno zračenje, kao što je objašnjeno, je pojava novih ekološki različitih vrsta iz uobičajene loze predaka.

Ovi se događaji nužno događaju postupkom specifikacije koji prema konceptu biološke vrste podrazumijeva prekid protoka gena (reproduktivna izolacija) između "modificiranog" potomstva i njihovog neposrednog pretka.

Mnogi se autori zalažu za ideju da je adaptivno zračenje svojevrsno "produženje" procesa specifikacije, ali da ga pokreću ekološki faktori i podložni su sasvim posebnim početnim uvjetima.

Obično je zemljopisna izolacija jedan od glavnih čimbenika koji utječu na adaptivno zračenje, jer se populacije koje se same izoliraju "prisiljene" da se prilagode kako bi iskoristile nove ekološke niše ili odsutnost starih grabežljivaca.

Jedan od primjera koji najbolje pokazuje kako se odvija proces adaptivnog zračenja je kolonizacija otoka, vrhova nekih planina i mlada (ili djevičanska) jezera vrstama iz drugih izvora.

Geografski otoci mogu biti proizvod različitih geoloških događaja, ali se mogu smatrati i ekološkim otocima, budući da izoliranje pojedinaca iz populacije zbog ponašanja ili okolišnih razlika također predstavlja prepreku protoku gena, što vodi specifikaciji.

Kako nastaje adaptivno zračenje na otoku?

Ako razmotrimo zemljopisni otok nedavne formacije (geološki gledano) možemo zamisliti da će ovaj, u početku, biti „gol“ ili lišen bilo kojeg živog bića.

Ovaj otok, dakle, predstavlja izvanrednu ekološku priliku za kolonizaciju ili naseljavanje bilo koje vrste s kopna (kontinentalnog) ili ne, koja može iskoristiti ekološke resurse koje ovaj otok nudi.

Kolonizirajuće vrste mogu biti bakterije, gljivice, alge, zemaljske biljke, životinje itd. Koje se, nastanivši se na „novom“ otoku, mogu prilagoditi ili specijalizirati neke od njegovih osobina trofičkog iskorištavanja, na primjer, nove niše. vjerojatno vrlo različita od niše iz koje su nastali.

Prije ili kasnije, na evolucijskoj ljestvici, razlike u utvrđenim osobinama značit će reproduktivnu barijeru koja će spriječiti protok gena između kolonizirajućih pojedinaca i onih "predaka" s kopna s kojeg su se diverzificirali.

Prilagodljiva diverzifikacija prema adaptivnom zračenju

Važno je napomenuti da suvremena definicija adaptivnog zračenja ima dvije glavne karakteristike:

- Adaptivno zračenje nije isto što i diverzifikacija prilagođavanjem (prirodnim odabirom) unutar iste vrste

- Prilagođavanje stvara adaptivno zračenje

Ove dvije rečenice znače da se bez specifikacije ne može govoriti o adaptivnom zračenju, kao što se ne može govoriti o specifikaciji bez adaptivnog zračenja (ne radi se samo o malim pojedinačnim promjenama kao adaptivnom odgovoru na novo stanje okoliša).

vrste

Prema nekim autorima, adaptivno zračenje se može svrstati u tri vrste, a prema poticaju koji pokreće postupak. Stoga se adaptivno zračenje može dogoditi zbog promjene okoliša, opće prilagodbe ili stvaranja arhipelaga.

Kada je riječ o adaptivnom zračenju potaknutom promjenama okoliša, to se događa zbog selektivnog pritiska koji prisiljava vrste da se prilagode na okoliš koji se znatno promijenio, kako bi preživjeli.

Zračenje se tada događa na takav način da će nove vrste koje će se formirati učiniti kolonizirati nove ekološke niše koje nastaju kao posljedica navedenih promjena u okolišu.

Prilagodljiva zračenja koja proizlaze iz općih prilagodbi to čine zahvaljujući pojavi ili razvoju novih sposobnosti kod jedinki iste vrste, što im omogućava da koloniziraju nove ekološke niše.

Formiranje ili postojanje arhipelaga, visokih planinskih uzvisina ili okeanskih otoka predstavljaju jedan od glavnih uzroka adaptivnog zračenja, budući da ta mjesta mogu biti kolonizirana novim vrstama koje se moraju brzo prilagoditi tim mjestima, evolucijski odstupajući od svojih neposrednih predaka.

Primjeri adaptivnog zračenja

- životinje

Finches (ptice)

Darwin je znanstvenoj zajednici pružio najbolji primjer koji je mogao pokazati kako bi pokazao adaptivno zračenje na životinjama: slučaj baklja na Galapagoskim otocima.

Finski su vrsta ptica koje se hrane sjemenkama i pripadaju rodu Geospiza. Smatra se da su ove ptice nedavno odmaknule jedna od druge, gdje je došlo do reproduktivne izolacije zbog ekološke divergencije koja je djelomično povezana s prilagodbom na različite vrste sjemena.

Ulice Galápagos (Izvor: Robert Taylor Pritchett putem Wikimedia Commonsa)

U ptica se razlike u obliku i veličini tijela, kao i neke karakteristike pjesme koje su povezane s morfologijom mogu završiti u predproduktivnoj izolaciji, što postupno podrazumijeva postupak specifikacije.

Cikli (riba)

Drugi klasični primjer adaptivnog zračenja je čičlid, koji pripada obitelji slatkovodnih tropskih riba Cichlidae.

Vrste u ovoj obitelji potječu od vrsta koje se hrane algama i mekim sedimentima, ali različite se vrste razilaze na različitim mjestima od ove.

Filogenija ribe čičlida (Izvor: izvorna figura I. Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen Uređivanje Dennis Pietras, Buffalo, NY USA putem Wikimedia Commons)

U jezeru poznatom kao Barombi Mbo, procesom adaptivnog zračenja nastalo je 11 različitih vrsta, među kojima postoje grabežljive vrste drugih riba i insekata, vrste koje se hrane jajima, filtrirajuće vrste i druge koje se hrane poput spužvi.

Prilagodljivo zračenje pojavilo se i u drugom jezeru, Malavijskom jezeru, možda najznačajnijem među цихlidima, gdje se nalaze ribe koje se hrane ektoparazitima drugih riba i riba koje odvajaju komade kože drugih riba. Identificirani su i ciklidi koji se hrane vagama, jajima drugih riba i njihovih ličinki itd.

Prilagodljivo zračenje ovih riba nije bilo posljedica iskorištavanja novih trofičkih niša (hrane), već i nekih obrazaca ponašanja i staništa koje su opisali razni autori.

- Bilje

Primjer adaptivnog zračenja je vaskularno bilje i kolonizacija zemaljskog okoliša. Vaskularne biljke bez sjemena prvo su se pojavile u evidenciji fosila Silurije, ali postale su raznovrsnije tijekom karbona.

Iznenadno adaptivno zračenje angiosperma (cvjetnih biljaka) dogodilo se u juri, u to se vrijeme misli da su nastale iz paprati sa sjemenkama. Njegova se složenost povećala, međutim, tek prije oko 100 milijuna godina.

Tijekom diverzifikacije angiosperma, odnosno njihovog adaptivnog zračenja, došlo je do najmanje tri prijelaza: najprije pojava šargarepe, zatim pojava dvostruke oplodnje i na kraju pojava cvjetova onako kako ih poznajemo u predstaviti.

Reference

Gallardo, M H. (2011). Evolucija: tijek života (br. 575 G 162).
Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Adaptivno zračenje: kontrastna teorija s podacima. Znanost, 323 (5915), 732-737.
Gavrilets, S., i Vose, A. (2005). Dinamički obrasci adaptivnog zračenja. Zbornik radova Nacionalne akademije znanosti, 102 (50), 18040-18045.
Glor, RE (2010). Filogenetski uvidi u adaptivno zračenje. Godišnji pregled ekologije, evolucije i sistematike, 41, 251-270.
Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Prilagodljivo zračenje, neaktivno zračenje, ekološka specifikacija i neekološka specifikacija. Trendovi u ekologiji i evoluciji, 24 (7), 394-399.
Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologija (9. izd.). Brooks / Cole, Cengage Learning: SAD.
Stroud, JT, & Losos, JB (2016). Ekološka prilika i adaptivno zračenje. Godišnji pregled ekologije, evolucije i sistematike, 47.
Turner, GF (2007). Prilagodljivo zračenje ribe цихlida. Trenutna biologija, 17 (19), R827-R831.

PRILAGODLJIVO ZRAČENJE: POSTUPAK, VRSTE I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026