Adaptiv stråling

Dar .ins finchesEdit

Dar Darins finker er et ofte brugt lærebog eksempel på adaptiv stråling. I dag er repræsenteret med cirka 15 arter, Darwins finker er Galapagos-endemisk berømt tilpasset til en specialiseret ædeadfærd (selv om en af de arter, Cocos finch (Pinaroloxias inornata), er ikke fundet i Galapagos, men på øen Cocos syd for Costa Rica)., Darwins finker er faktisk ikke finker i den sande betydning, men som er medlemmer af tanager familie Thraupidae, og stammer fra en enkelt forfader, der ankom til Galapagos fra fastlandet Sydamerika måske kun 3 millioner år siden. Bortset fra Cocos finch er hver art af Dar .ins finch i almindelighed vidt udbredt i Galapagos og fylder den samme niche på hver ø. For jordfinkerne er denne niche en kost af frø, og de har tykke regninger for at lette forbruget af disse hårde materialer., Jorden finker er yderligere specialiseret til at spise frø af en bestemt størrelse: den store grund finch (Geospiza magnirostris) er de største arter af Darwins finke og har den tykkeste næb til at bryde åbne den hårdeste frø, lille jord finch (Geospiza fuliginosa) har en mindre næb til at spise mindre frø, og mellemlang jorden finch (Geospiza fortis) har et næb af mellemliggende størrelse for optimal forbrug af mellemliggende størrelse frø (i forhold til G. magnirostris og G. fuliginosa)., Der er en vis overlapning: for eksempel kunne de mest robuste mellemstore jordfinker have næb større end de mindste store jordfinker. På grund af denne overlapning, det kan være vanskeligt at skelne arten fra hinanden ved øjet, selvom deres sange er forskellige. Disse tre arter forekommer ofte sympatisk, og i regntiden i Galapagos, når mad er rigeligt, specialiserer de sig lidt og spiser de samme, let tilgængelige fødevarer., Det var ikke godt-forstået, hvorfor deres næb var så tilpasset, indtil Peter og Rosemary Give studerede deres fodring adfærd i den lange tørre sæson, og opdaget, at når maden er knap, jorden finker bruge deres særlige næb til at spise de frø, som de er bedst egnet til at spise og dermed undgå sult.

de andre finker i Galapagos er ligeledes unikt tilpasset deres særlige niche. Kaktusfinker (Geospi .a sp.,) har noget længere næb end jordfinkerne, der tjener det dobbelte formål at give dem mulighed for at fodre med Opuntia kaktus nektar og pollen, mens disse planter blomstrer, men på frø i resten af året. Sangeren-finker (Certhidea sp .) har korte, spidse næb til at spise insekter. Spættefinken (Camarhynchus pallidus) har et slankt næb, som den bruger til at plukke ved træ på jagt efter insekter; den bruger også små pinde til at nå insektbytte inde i træet, hvilket gør det til et af de få dyr, der bruger værktøjer.,

mekanismen, hvormed finkerne oprindeligt diversificerede, er stadig et område med aktiv forskning. En antagelse er, at den finker var i stand til at have en ikke-adaptiv, allopatric artsdannelse begivenhed på separate øer i øgruppen, sådan, at når de reconverged på nogle øer, de var i stand til at opretholde reproduktiv isolation. Når de først opstod i sympatry, blev nichespecialisering favoriseret, så de forskellige arter konkurrerede mindre direkte om ressourcer. Denne anden sympatiske begivenhed var adaptiv stråling.,

Cichlider i den Afrikanske Stor LakesEdit

haplochromine cichlid fisk i de Store Søer i det østafrikanske Rift (især i Lake Tanganyika, Malawi Søen, og søen Lake Victoria) udgør den mest speciose moderne eksempel af adaptive stråling. Disse søer menes at være hjemsted for omkring 2.000 forskellige arter af cichlid, der spænder over en bred vifte af økologiske roller og morfologiske egenskaber., Cichlider i disse søer udfylder næsten alle de roller, der typisk er fyldt af mange fiskefamilier, inklusive rovdyr, skraldemanden, og planteædere, med forskellige tandproteser og hovedformer, der matcher deres kostvaner. I hvert tilfælde er strålingshændelserne kun få millioner år gamle, hvilket gør det høje speciationsniveau særlig bemærkelsesværdigt., Flere faktorer kan være ansvarlig for denne mangfoldighed: tilgængeligheden af en lang række nicher formentlig begunstiget specialisering, som få andre fisk taxa, der er til stede i søer (hvilket betyder, at sympatiske artsdannelse var den mest sandsynlige mekanisme til indledende specialisering). Også vedvarende ændringer i vandstanden i søerne under Pleistocæn (som ofte gjorde de største søer til flere mindre) kunne have skabt betingelserne for sekundær allopatrisk speciering.,

Tanganyika cichlidsEdit

Tanganyika-søen er det sted, hvorfra næsten alle cichlid-Slægterne i Østafrika (inklusive både flod-og søarter) stammer fra. Arten i søen udgør således en enkelt adaptiv strålingsbegivenhed, men danner ikke en enkelt monofyletisk clade., Tanganyikasøen er også den mindst speciose af de tre største Afrikanske Store Søer, med kun omkring 200 arter af cichlider, men i disse cichlider er mere morfologisk forskellige og økologisk markante end deres kolleger i søer Malawi og Victoria, en artefakt af Lake Tanganyika ældre cichlid fauna. Lake Tanganyika selv menes at have dannet 9-12 millioner år siden, sætte en nylig cap på en alder af søens cichlid fauna. Mange af Tanganyikas cichlider lever meget specialiserede livsstil., Den gigantiske eller kejser cichlide (Boulengerochromis microlepis) er en piscivore ofte rangeret som den største af alle cichlider (selvom det konkurrerer om titlen med sydamerikas Cichla temensis, at de spættede peacock bass). Det menes, at gigantiske cichlider kun gyder en enkelt gang, yngler i deres tredje år og forsvarer deres unge, indtil de når en stor størrelse, før de dør af sult nogen tid derefter., De tre arter af Altolamprologus er også piscivores, men med sideværts komprimerede kroppe og tykke skalaer, der gør det muligt for dem at jage bytte i tynde revner i klipper uden at skade deres hud. Plecodus straeleni har udviklet sig store, mærkeligt buede tænder, der er designet til at skrabe skalaer ud af siderne af andre fisk, skalaer er dens vigtigste fødekilde. Gnathochromis permaxillaris besidder en stor mund med en fremspringende overlæben, og feeds ved at åbne denne munden nedad på sandy lake bunden, suger i små hvirvelløse dyr., En række af Tanganyika cichlider er shell-brooders, hvilket betyder, at parring par lå og befrugte deres æg inde i tomme skaller på søbunden. Lamprologus callipterus er den mest unikke æg-rugende arter, med 15 cm lange hanner samle samlinger af skaller og beskytte dem, i håb om at tiltrække hunner (ca 6 cm i længden) at lægge æg i disse skaller., Disse dominerende hanner skal forsvare deres territorier fra tre typer af rival: (1) andre dominerende hanner søger at stjæle skaller; (2) yngre, “sneaker” mænd søger at befrugte æg i en dominerende mand ‘ s område; og (3) lille, 2-4 cm “parasitære dværg” mænd, der også forsøg på at styrte ind og befrugte æg i den dominerende mand område. Disse parasitære dværghaner vokser aldrig til størrelsen af dominerende hanner, og de mandlige afkom af dominerende og parasitære dværghaner vokser med 100% troskab i form af deres Fædre., En række andre højt specialiserede Tanganyika cichlider findes bortset fra disse eksempler, herunder dem, der er tilpasset livet i åbent søvand op til 200 m dybt.

Malawi cichlidsEdit

cichlider fra Malawi Søen udgør en “arter flok” på op til 1000 endemiske arter. Kun syv cichlide arter i Lake Malawi er ikke en del af de arter, der flokkes: den Østlige glad (Astatotilapia calliptera), den sungwa (Serranochromis robustus), og fem tilapia arter (slægter Oreochromis og Coptodon)., Alle de andre cichlidarter i søen er efterkommere af en enkelt original kolonistart, som i sig selv stammede fra Tanganyikan forfædre. Den fælles forfader til Malawi arter flok menes at have nået søen 3.4 millioner år siden ved den tidligste, at gøre Malawi cichlider’ diversificering i deres nuværende tal særlig hurtige. Mala .is cichlider spænder over en lignende række fodringsadfærd som Tanganyika, men viser også tegn på en meget nyere oprindelse., For eksempel, alle medlemmer af Malawi arter flok er munden-brooders, som betyder, at den kvindelige holder sine æg i hendes mund, indtil de klækker, i næsten alle arter, befrugtede æg er også i den kvindelige mund, og i et par arter, kvinder fortsætter med at beskytte deres yngel i deres mund, når de klækker. Mænd af de fleste arter viser overvejende blå farve, når de parres., Men en række meget forskellige arter, der er kendt fra Malawi, herunder de fiskeædende, Nimbochromis livingtonii, som ligger på sin side i underlaget, indtil de små cichlider, måske gjort brækket hvid mønstret, kommer til at inspicere predator – på hvilket tidspunkt de bliver hurtigt spist.

Victoria cichlidsEdit

Lake Victoria ‘ s cichlider er også en artsflok, der engang består af omkring 500 eller flere arter., Den bevidste introduktion af Nilaborren (Lates niloticus) i 1950 ‘ erne viste sig katastrofal for Victoria cichlider, og den kollektive biomasse af Victoria cichlid-arterne er faldet markant, og et ukendt antal arter er udryddet. Imidlertid, det originale udvalg af morfologisk og adfærdsmæssig mangfoldighed, der ses i søens cichlidfauna, er stadig for det meste til stede i dag, hvis truet. Disse inkluderer igen cichlider, der er specialiserede til nicher på tværs af det trofiske spektrum, som i Tanganyika og Mala .i, men igen er der standouts., Victoria er berømt hjemsted for mange piscivorous cichlid arter, hvoraf nogle foder ved at suge indholdet ud af mundbrooding hundyr mund. Victorias cichlider udgør en langt yngre stråling end selv for Lake Mala .i, med skøn over alder af flokken spænder fra 200.000 år til så lidt som 14.000.

Adaptiv stråling i Ha .aiiedit

Ha Hawaii har fungeret som stedet for en række adaptive strålingshændelser på grund af dets isolering, nyere oprindelse og stort landområde. De tre mest berømte eksempler på disse stråler er præsenteret nedenfor, selvom insekter som Hawaii drosophilid fluer og Hyposmocoma møl har også gennemgået adaptive stråling.

Hawaii honeycreepersEdit

Hawaii honeycreepers form af en stor, meget morfologisk forskellige arter gruppe, der begyndte udstrålende i de tidlige dage af Hawaii-øgruppen., Mens der i dag kun 17 arter er kendt for at vare i Hawaii (3 mere kan eller kan ikke være uddød), der var mere end 50 arter inden Polynesiske kolonisering af det sydfynske øhav (mellem 18 og 21 arter, der er uddøde siden opdagelsen af øerne af vesterlændinge)., Hawaii honeycreepers er kendt for deres næb, der er specialiseret til at opfylde en bred vifte af ernæringsmæssige behov, for eksempel næb’akiapōlā’au (Hemignathus wilsoni) er kendetegnet ved en kort, kraftig underkæbe til at skrabe bark fra træer, og den meget længere, buede øvre underkæbe er anvendt til at undersøge træet nedenunder for insekter. I mellemtiden har ‘ i ‘ i (i (Drepanis coccinea) et meget langt buet næb for at nå nektar dybt i Lobelia blomster., En hel undergruppe af Hawaii honeycreepers, stammen Psittirostrini, består af tyk-faktureret, for det meste frø-ædende fugle, som Laysan finch (Telespiza cantans). I hvert fald i nogle tilfælde, svarende morfologier og adfærd, der synes at have udviklet sig convergently blandt de Hawaiianske honeycreepers; for eksempel, den korte, spidse næb af Loxops og Oreomystis udviklet sig separat på trods af, når der udgør begrundelsen for, at blande de to slægter sammen., Hawaii honeycreepers menes at have nedstammer fra en fælles forfader omkring 15 til 20 millioner år siden, men skøn spænder så lavt som 3,5 millioner år.

Hawaii silverswordsEdit

Adaptiv stråling er ikke et strengt hvirveldyrfænomen, og eksempler er også kendt blandt planter., Det mest berømte eksempel på adaptive stråling i planter, der er ganske muligvis den Hawaiianske silverswords, opkaldt efter alpine ørken-bolig Argyroxiphium arter med lange, sølvfarvede blade, der lever op til 20 år, før dyrkning af en enkelt blomstrende stilk og derefter dø. Hawaii silversword alliance består af tyve-otte arter af Hawaii-planter, som, bortset fra navnebror silverswords, omfatter træer, buske, vinstokke, pude, planter og meget mere., Den silversword alliance menes at være opstået i Hawaii ikke mere end 6 millioner år siden, hvilket gør dette til en af Hawaii ‘ s yngste adaptive stråling begivenheder. Det betyder, at Silvers .ords udviklet sig på Ha .aii moderne høje øer, og nedstammer fra en enkelt fælles forfader, der ankom på Kauai fra det vestlige Nordamerika. De nærmeste moderne slægtninge til sølverneord i dag er Californien tareedseeds af familien Asteraceae.

Hawaii lobelioidsEdit

Hawaii er også stedet for en separat store blomster adaptive stråling begivenhed: Hawaii-lobelioids., Hawaii lobelioids er betydeligt mere speciose end silverswords, måske fordi de har været til stede i Hawaii til så meget længere: de nedstammer fra en fælles forfader, der ankom i skærgården op til 15 millioner år siden. I dag danner Ha .aii-lobelioiderne en clade på over 125 arter, herunder Sukkulenter, træer, buske, epifytter osv. Mange arter er gået tabt til udryddelse, og mange af de overlevende arter truede.

Caribbean anolesEdit

Anole firben er fordelt bredt i den nye verden, fra det sydøstlige USA til Sydamerika., Med over 400 arter, der i øjeblikket er anerkendt, ofte placeret i en enkelt slægt (Anolis), udgør de en af de største strålingshændelser blandt alle firben. Anole-stråling på fastlandet har i vid udstrækning været en proces for artsdannelse, og er ikke adaptive, at enhver stor grad, men anoles på hver af de Større Antiller (Cuba og Hispaniola, Puerto Rico, og Jamaica) har adaptivt udstrålet i separate, konvergent måder., På hver af disse øer, anoles har udviklet sig med sådan et sammenhængende sæt af morfologiske tilpasninger, der hver art, der kan henføres til en af de seks “ecomorphs”: trunk–jorden, stammen–krone, græs–bush, krone–gigant, kvist, og stammen. Tag, for eksempel, krone–giganter fra hver af disse øer: den Cubanske Anolis luteogularis, Hispaniola ‘s Anolis ricordii, Puerto Rico’ s Anolis cuvieri, og Jamaica ‘ s Anolis garmani (Cuba og Hispaniola, er både hjemsted for mere end én art af krone–gigant)., Disse anoles er alle store, canopy-bolig arter med store hoveder og store lameller (skalaer på underside af fingre og tæer, der er vigtige for trækkraft i klatring), og alligevel er ingen af disse arter er særligt tæt knyttet, og synes at have udviklet sig disse lignende træk, uafhængigt af hinanden. Det samme kan siges om de andre fem økomorfer over Caribiens fire største øer. Ligesom i tilfældet med cichliderne i de tre største afrikanske store søer, hver af disse øer er hjemsted for sin egen konvergerende Anolis-adaptive strålingsbegivenhed.,

andre eksempleredit

præsenteret ovenfor er de mest veldokumenterede eksempler på moderne adaptiv stråling, men andre eksempler er kendt. På Madagaskar er fugle af familien Vangidae præget af meget forskellige næbformer, der passer til deres økologiske roller. Madagaskar mantellid frøer har udstrålet i former, der afspejler andre tropiske frø faunaer, med farvestrålende mantellas (Mantella), der har udviklet sig convergently med Neotropical poison dart frøer af Dendrobatidae, mens de trælevende Boophis arter er de Madagaskiske tilsvarende af løvfrøer og glas frøer., Pseudoophyrhophiine slanger fra Madagaskar har udviklet sig til fossorial, arboreal, terrestrisk, og semi-akvatiske former, der konvergerer med colubroid faunaer i resten af verden. Disse Madagaskar eksempler er betydeligt ældre end de fleste af de andre eksempler, der præsenteres her: Madagaskars dyr har udviklet sig i isolation, da øen split fra Indien omkring 88 millioner år siden, og Mantellidae opstod omkring 50 mya., Ældre eksempler er kendt: K-Pg udslettelse begivenhed, der forårsagede udryddelsen af dinosaurerne og de fleste andre krybdyr megafauna 65 millioner år siden, er set som at have udløst en global adaptiv radiation begivenhed, der har skabt pattedyr mangfoldighed, der eksisterer i dag.