ADAPTIV STRÅLING: PROSESS, TYPER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Den adaptive strålingen er et fenomen som involverer den evolusjonære diversifiseringen av et sett med arter som fører til utseendet, for "rask" tilpasning til forskjellige økologiske nisjer, nye former fra samme forfedres art.

Konseptet med adaptiv stråling ble foreslått av Charles Darwin, en engelsk naturvitermann fra 1800-tallet, etter en tur han foretok til Galapagosøyene, hvor han i detalj observerte flere arter av øyfinker, etterkommere av kontinentale forfedre, som hadde forskjellige modifikasjoner i nebbene sine. .

Adaptiv finchstråling (Kilde: Jackie Malvin via Wikimedia Commons)

Funnet av disse finkene representerte for Darwin det viktigste zoologiske beviset for å støtte hans teorier om "nedstigning med modifisering", siden de forskjellige formene for nebber som han observerte, alle stammet fra den samme forfedresstammen, så ut til å være tilpasset for å utnytte forskjellige ressurser av samme trofisk nisje, "partisjonere" den.

Det er bestemt at hovedårsakene til adaptiv stråling har å gjøre med avbrudd i genstrømmen mellom individer av samme art (geografisk isolasjon), med markerte miljøvariasjoner og med fravær av rovdyr eller negativt selektivt trykk.

I denne forstand er det et faktum i naturhistorien at hendelser med masseutryddelse har ført til imponerende adaptiv stråling fra mange grupper av levende vesener, siden fraværet av organismer gir muligheter for overlevende arter til å kolonisere tomme nisjer og gå gjennom prosesser. adaptiv stråling.

Adaptiv strålingsprosess

Adaptiv stråling er, som forklart, utseendet til nye økologisk forskjellige arter fra en vanlig aner.

Disse hendelsene skjer nødvendigvis gjennom en spesifikasjonsprosess som i henhold til det biologiske artsbegrepet innebærer en avbrudd i genstrømmen (reproduktiv isolasjon) mellom det "modifiserte" avkom og deres nærmeste stamfar.

Mange forfattere går inn for ideen om at adaptiv stråling er en slags "forlengelse" av spesifikasjonsprosessen, men at den er drevet av økologiske faktorer og underlagt ganske spesielle startbetingelser.

Vanligvis er geografisk isolasjon en av hovedfaktorene som påvirker adaptiv stråling, ettersom bestander som isolerer seg blir "tvunget" til å tilpasse seg for å dra nytte av nye økologiske nisjer eller fraværet av gamle rovdyr.

Et av eksemplene som best illustrerer hvordan den adaptive strålingsprosessen skjer er kolonisering av øyer, toppen av noen fjell og unge (eller jomfruelige) innsjøer av arter fra andre kilder.

Geografiske øyer kan være et produkt av forskjellige geologiske hendelser, men de kan også betraktes som økologiske øyer, siden isolasjonen av individer fra en befolkning på grunn av atferdsmessige eller miljømessige forskjeller også representerer en barriere for genstrømning, noe som fører til spesiasjon.

Hvordan oppstår adaptiv stråling på en øy?

Hvis vi betrakter en geografisk øy med nyere dannelse (geologisk sett), kan vi tenke oss at dette i utgangspunktet vil være "nakent" eller blottet for noe levende vesen.

Denne øya representerer da en ekstraordinær økologisk mulighet for kolonisering eller bosetting av enhver art fra fastlandet (kontinentalt) eller ikke, som kan dra nytte av de økologiske ressursene denne øya tilbyr.

Koloniserende arter kan være bakterier, sopp, alger, landplanter, dyr osv. Som, når de har bosatt seg på den "nye" øya, kan tilpasse eller spesialisere noen av dens egenskaper for trofisk utnyttelse, for eksempel av en ny nisje. sannsynligvis veldig forskjellig fra nisjen de kom ut fra.

Før eller senere, i evolusjonsskalaen, vil forskjellene i trekk som er etablert indikere en reproduksjonsbarriere som vil hindre genstrømmen mellom koloniserende individer og de "forfedres individer" fra fastlandet de diversifiserte seg fra.

Adaptiv diversifisering vs adaptiv stråling

Det er viktig å merke seg at den moderne definisjonen av adaptiv stråling har to hovedegenskaper:

- Adaptiv stråling er ikke det samme som diversifisering ved tilpasning (ved naturlig seleksjon) innen samme art

- Tilpasning gir opphav til adaptiv stråling

Hva disse to setningene betyr, er at man uten spesiasjon ikke kan snakke om adaptiv stråling, akkurat som man ikke kan snakke om spesiasjon uten adaptiv stråling (det handler ikke bare om små individuelle endringer som en adaptiv respons på en ny miljøtilstand).

typer

I følge noen forfattere kan adaptive strålingshendelser "klassifiseres" i tre typer, dette i henhold til stimulansen som utløser prosessen. Dermed kan adaptiv stråling oppstå på grunn av en miljøendring, en generell tilpasning eller dannelsen av en skjærgård.

Når det gjelder adaptiv stråling utløst av miljøendringer, skjer dette på grunn av det selektive trykket som tvinger arter til å tilpasse seg et miljø som har endret seg betydelig, for å overleve.

Stråling forekommer da på en slik måte at den nye arten som vil danne, vil gjøre det for å kolonisere nye økologiske nisjer som oppstår som en konsekvens av nevnte miljøendringer.

Adaptive strålinger som oppstår fra generelle tilpasninger gjør det takket være utseendet eller utviklingen av nye evner hos individer av samme art, noe som gjør at de kan kolonisere nye økologiske nisjer.

Dannelse eller eksistens av øygrupper, høye fjellhøyder eller havøyer representerer en av hovedårsakene til adaptiv stråling, siden disse stedene kan koloniseres av nye arter som må tilpasse seg raskt til disse stedene, evolusjonært avvikende fra sine umiddelbare forfedre.

Eksempler på adaptiv stråling

- Dyr

Finches (fugler)

Darwin ga det vitenskapelige samfunnet det beste eksemplet han kunne få for å demonstrere adaptiv stråling hos dyr: tilfellet med finker på Galapagosøyene.

Finches er en type fugl som lever av frø og tilhører slekten Geospiza. Disse fuglene antas å ha nylig avviket fra hverandre, der reproduktiv isolasjon fant sted på grunn av økologisk divergens delvis assosiert med tilpasning til forskjellige frøtyper.

Galápagos finker (Kilde: Robert Taylor Pritchett via Wikimedia Commons)

Hos fugler kan forskjeller i kroppsform og størrelse, samt noen egenskaper ved sangen som er relatert til morfologi, føre til pre-reproduktiv isolasjon, som gradvis innebærer en prosess med spesiasjon.

Ciklider (fisk)

Et annet klassisk eksempel på adaptiv stråling er det av ciklider, som tilhører Cichlidae-familien av tropisk fisk med ferskvann.

Arter i denne familien er avstammet fra en art som fôres med alger og myke sedimenter, men forskjellige arter avvike fra forskjellige steder fra dette.

Cichlid fiskefylogeni (Kilde: original figurː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine E. Wagner, Laurent Excoffier & Ole Seehausen Redigering av Dennis Pietras, Buffalo, NY USA via Wikimedia Commons)

I en innsjø kjent som Barombi Mbo, oppsto en adaptiv strålingsprosess 11 forskjellige arter, blant dem er det rovdyrarter av andre fisker og insekter, arter som lever av egg, filterarter og andre som fôrer som svamper.

Adaptiv stråling skjedde også i en annen innsjø, Malawi-sjøen, kanskje den mest betydningsfulle blant ciklider, der fisk finnes som fôrer på ektoparasittene til andre fisker og fisker som river av stykker av huden til andre fisker. Det er også identifisert ciklider som lever av skalaer, eggene til andre fisker og larver derav osv.

Den adaptive strålingen av disse fiskene skyldtes ikke bare utnyttelsen av nye trofiske nisjer (mat), men også på en viss atferd og naturtypemønstre som er beskrevet av forskjellige forfattere.

- Planter

Et eksempel på adaptiv stråling er karplanter og kolonisering av landmiljøer. Frøfrie karplanter dukket først opp i den siluriske fossile posten, men ble mer diversifisert i løpet av karbon.

Den plutselige adaptive strålingen av angiospermer (blomstrende planter) skjedde i jura, da det antas at de oppsto fra bregner med frø. Kompleksiteten økte imidlertid bare for rundt 100 millioner år siden.

Under diversifiseringen av angiosperms, det vil si deres adaptive stråling, var det minst tre overganger: først utseendet til carpel, deretter utseendet til dobbelt befruktning og til slutt utseendet til blomster slik vi kjenner dem i tilstede.

referanser

1. Gallardo, M H. (2011). Evolusjon: Livets gang (nr. 575 G 162).
2. Gavrilets, S., & Losos, JB (2009). Adaptiv stråling: kontrastteori med data. Science, 323 (5915), 732-737.
3. Gavrilets, S., & Vose, A. (2005). Dynamiske mønstre av adaptiv stråling. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102 (50), 18040-18045.
4. Glor, RE (2010). Filogenetisk innsikt om adaptiv stråling. Årlig gjennomgang av økologi, evolusjon og systematikk, 41, 251-270.
5. Rundell, RJ, & Price, TD (2009). Adaptiv stråling, ikke-adaptiv stråling, økologisk spesiasjon og ikke-økologisk spesiasjon. Trends in Ecology & Evolution, 24 (7), 394-399.
6. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biologi (9. utg.). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.
7. Stroud, JT, & Losos, JB (2016). Økologisk mulighet og adaptiv stråling. Årlig gjennomgang av økologi, evolusjon og systematikk, 47.
8. Turner, GF (2007). Adaptiv stråling av ciklidfisk. Aktuell biologi, 17 (19), R827-R831.