適応放散は異なるニッチに「速い」適応のための外観につながる、同じ祖先の種からの新しい形という種のセットの進化の多様化を伴う現象です。
適応放射の概念は、19世紀のイギリスのナチュラリストであるチャールズダーウィンによって提案されました。彼はガラパゴス諸島に旅をした後、くちばしに異なる修正を加えた大陸の祖先の子孫である島のフィンチのいくつかの種を詳細に観察しました。 。
適応フィンチ放射(出典:ウィキメディア・コモンズ経由のジャッキー・マルヴィン)
これらのフィンチの発見は、ダーウィンにとって「改変を伴う降下」の理論を裏付ける主な動物学的証拠を表しています。彼が観察したさまざまな形のくちばしは、すべて同じ祖先の血統に由来しており、同じの異なるリソースを利用するように適応されているようです。栄養ニッチ、それを「分割」。
適応放射線の主な原因は、同じ種の個体間の遺伝子の流れの遮断(地理的隔離)、著しい環境変動、捕食者や負の選択圧の欠如に関係していることが判明しています。
この意味で、生物の不在は生き残った種が空のニッチを植民地化し、プロセスを通過する機会を提供するため、大量絶滅イベントが多くの生物グループの印象的な適応放射線につながったことは自然史の事実です。適応放射。
適応放射プロセス
説明されているように、適応放射線は、共通の祖先系統からの生態学的に異なる新しい種の出現です。
これらのイベントは、生物種の概念に従って、「改変された」子孫とその直接の祖先との間の遺伝子フローの中断(生殖隔離)を意味する種分化プロセスを通じて必ず発生します。
多くの著者は、適応放射線は種分化プロセスの一種の「拡張」であるという考えに賛成していますが、それは生態学的要因によって駆動され、非常に特殊な初期条件の影響を受けます。
通常、地理的隔離は適応放射線に影響を与える主な要因の1つです。自分自身を隔離する集団は、新しい生態学的ニッチや古い捕食者の不在を利用するように「強制」されるためです。
適応放射線プロセスがどのように発生するかを最もよく示す例の1つは、他のソースからの種による島、いくつかの山の頂上、および若い(または未使用の)湖の植民地化です。
地理的島はさまざまな地質学的事象の産物である可能性がありますが、行動または環境の違いによる個体群からの個体の隔離は、種分化につながる遺伝子流動への障壁も表すため、生態学的島と見なすこともできます。
島で適応放射はどのように発生しますか?
最近の形成の地理的な島(地質学的に言えば)を考えると、これは最初は「裸」であるか、生き物がいないと想像できます。
この島は、本島(大陸)からの種の植民地化または定住の並外れた生態学的機会を表し、この島が提供する生態学的資源を利用することができます。
植民地化する種は、細菌、真菌、藻類、陸生植物、動物などであり、「新しい」島に定住すると、その特性の一部を、新しいニッチなどの栄養利用に適応または特化させることができます。おそらく、彼らが出現したニッチとは非常に異なっています。
遅かれ早かれ、進化のスケールで、確立された特性の違いは、植民地の個体と、彼らが多様化した本土からの「祖先の個体」との間の遺伝子の流れを妨げる生殖の障壁を意味します。
適応多様化と適応放射
適応放射線の現代の定義には2つの主な特徴があることに注意することが重要です。
-適応放射線は、同じ種内での(自然選択による)適応による多様化と同じではありません
-適応は適応放射線を生じさせる
これら2つの文が意味することは、スペシエーションなしではスペシエーションについて語ることができないのと同じように、スペシエーションなしでは語ることができないということです(新しい環境条件へのアダプティブレスポンスとしての小さな個人の変化だけではありません)。
タイプ
一部の著者によると、適応放射線イベントは、プロセスをトリガーする刺激に応じて、3つのタイプに「分類」できます。したがって、環境の変化、一般的な適応、または群島の形成が原因で、適応放射が発生する可能性があります。
環境の変化によって引き起こされる適応放射線に関しては、これは、生き残るために、種をかなり変化した環境に適応させる選択圧のために発生します。
次に、放射線は、形成される新種がそうするように発生し、前記環境変化の結果として生じる新しい生態学的ニッチにコロニーを形成する。
一般的な適応から生じる適応放射線は、同じ種の個体における新しい能力の出現または発達のおかげでそうなります。これにより、新しい生態学的ニッチを植民地化することができます。
列島、高い山岳標高、または海洋島の形成または存在は、適応放射線の主な原因の1つです。これらの場所は、これらの場所に迅速に適応しなければならない新種がコロニーを形成し、直近の祖先から進化的に分岐するためです。
適応放射の例
-動物
フィンチ(鳥)
ダーウィンは、科学コミュニティに、動物の適応放射線を実証するための最良の例、ガラパゴス諸島のフィンチの例を示しました。
フィンチは種を食べ、Geospiza属に属する鳥の一種です。これらの鳥は最近互いに分岐していると考えられており、そこでは異なる種類の種子への適応に部分的に関連する生態学的分岐のために生殖隔離が行われました。
ガラパゴスのフィンチ(情報源:Wikimedia Commons経由のRobert Taylor Pritchett)
鳥では、体の形や大きさの違い、および形態に関連する歌のいくつかの特徴は、繁殖前の孤立に終わり、これは徐々に種分化のプロセスを意味します。
シクリッド(魚)
適応型放射のもう1つの古典的な例は、淡水熱帯魚のシクリッド科に属するシクリッドの放射能です。
この科の種は、藻類と軟質堆積物を食べた種に由来しますが、これとは異なる場所で異なる種が分岐しました。
シクリッド魚の系統(出典:元の図ːジョアナI.マイヤー、デビッドA.マルケス、サロメムワイコ、キャサリンE.ワグナー、ローレントエクスコフィエ&オレシーハウゼン編集、デニスピエトラス、バッファロー、ニューヨークアメリカウィキメディアコモンズ経由)
バロンビMboと呼ばれる湖では、適応放射プロセスによって11の異なる種が発生しました。その中には、他の魚や昆虫の捕食種、卵を食べる種、フィルター種など、スポンジのように餌を与えるものがあります。
適応放射線はまた、他の魚の外部寄生虫を食べる魚や他の魚の皮を剥がす魚が発見された、おそらくシクリッドの中で最も重要な別の湖、マラウイ湖でも発生しました。鱗を食べるシクリッド、他の魚の卵や幼虫なども確認されています。
これらの魚の適応放射線は、新しい栄養のニッチ(食物)の開発によるだけでなく、さまざまな作者によって記述されているいくつかの行動と生息地のパターンによるものでした。
-植物
適応放射線の例は、維管束植物の放射線および陸生環境の植民地化です。種のない維管束植物は、シルル紀の化石の記録に最初に現れましたが、石炭紀の間にさらに多様化しました。
被子植物(顕花植物)の突然の適応放射線はジュラ紀で発生し、そのときそれらは種子を持つシダから生じたと考えられています。しかし、その複雑さは約1億年前に増加しました。
被子植物、すなわちそれらの適応放射線の多様化の間に、少なくとも3つの遷移がありました:最初に心皮の出現、次に二重受精の出現、そして最後に私たちがそれらを知っている花の出現プレゼント。
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