Эволюционное излучение

Эволюционная радиация — это увеличение таксономического разнообразия, вызванное повышенной скоростью видообразования . ^[1] это 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, не являющегося адаптивным. ^[7]^[8] хотя, когда известен более точный механизм, способствующий разнообразию, может быть полезно называть эту закономерность, например, географической радиацией. ^[1] Географическая радиация предполагает увеличение видообразования, вызванное 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 термины «видовая радиация», «видовая стая» или « видовой комплекс ». используются ^[9]

В летописи окаменелостей

Большая часть работ палеонтологов по изучению эволюционного излучения была связана с использованием морских беспозвоночных окаменелостей 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 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. цихлид В частности , много изучали биологи . В таких местах, как озеро Малави, они превратились в самые разнообразные формы, включая виды, которые являются фильтраторами, поедающими улиток, выводковыми паразитами, травоядными 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]

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Симойнс, М.; и др. (2016). «Развивающаяся теория эволюционного излучения». Тенденции в экологии и эволюции . 31 (1): 27–34. дои : 10.1016/j.tree.2015.10.007 . ПМИД 26632984 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Уэсли-Хант, Грузия (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 .
^ Шлютер, Д. (2000). Экология адаптивной радиации . Издательство Оксфордского университета.
↑ Эта тема очень доступно раскрыта в главе 11 книги « Жизнь Ричарда Форти : несанкционированная биография» (1997).
↑ Излучение претерпело лишь один сбой, когда пермо-триасовое вымирание уничтожило многие виды.
^ Либерман, Б.С. (2012). «Адаптивная радиация в контексте макроэволюционной теории: палеонтологическая перспектива» (PDF) . Эволюционная биология . 39 (2): 181–191. дои : 10.1007/s11692-012-9165-8 . hdl : 1808/13649 . S2CID 4004118 .
^ 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 . ПМИД 30824193 . S2CID 73494468 .
^ Рунделл, Ребекка Дж.; Прайс, Тревор Д. (1 июля 2009 г.). «Адаптивная радиация, неадаптивная радиация, экологическое видообразование 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 .
^ 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 .
^ Радвик, MJS (1970). Живые и ископаемые брахиоподы . Хатчинсон. ISBN 9780091030810 .
^ Аквагенез, Происхождение и эволюция жизни в море Ричарда Эллиса (2001)
^ Монкс, Нил; Палмер, Филип (2002). Аммониты . Смитсоновские книги. ISBN 978-1588340474 .
^ Форти, Ричард (2000). Трилобит! Очевидец эволюции . ХарперКоллинз. ISBN 9780002570121 .
^ Рыбы-цихлиды: грандиозный эксперимент природы в эволюции Джорджа Барлоу (2002)
^ Параллельные адаптивные излучения - Карибские анилиновые ящерицы. Тодд Джекман. Университет Вилланова. Проверено 10 сентября 2013 г.
^ Палеос-Кайнозой: Кайнозойская эра. Архивировано 6 ноября 2008 г. в Wayback Machine.

[Simões_et_al_2016-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Симойнс, М.; и др. (2016). «Развивающаяся теория эволюционного излучения». Тенденции в экологии и эволюции . 31 (1): 27–34. дои : 10.1016/j.tree.2015.10.007 . ПМИД 26632984 .

[Wesley-Hunt2005-2] Перейти обратно: ^а ^б Уэсли-Хант, Грузия (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 .

[Schluter2000-3] 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.

[Lieberman2012-6] Либерман, Б.С. (2012). «Адаптивная радиация в контексте макроэволюционной теории: палеонтологическая перспектива» (PDF) . Эволюционная биология . 39 (2): 181–191. дои : 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 . ПМИД 30824193 . S2CID 73494468 .

[8] Рунделл, Ребекка Дж.; Прайс, Тревор Д. (1 июля 2009 г.). «Адаптивная радиация, неадаптивная радиация, экологическое видообразование 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] Радвик, MJS (1970). Живые и ископаемые брахиоподы . Хатчинсон. ISBN 9780091030810 .

[11] Аквагенез, Происхождение и эволюция жизни в море Ричарда Эллиса (2001)

[12] Монкс, 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]