Czym jest rozbieżna ewolucja?

Rozbieżna ewolucja lub promieniowanie adaptacyjne jest procesem biologicznym, który opisuje nagromadzenie różnic między jednym lub większą liczbą gatunków, aby wypełnić różne nisze ekologiczne (siedlisko wspólne dla kilku gatunków).

Drugie słowo, które określa termin rozbieżna ewolucja, odnosi się do czegoś, co oddziela lub różnicuje. Tak więc termin odnosi się do zróżnicowania między gatunkami pomimo ich podobnego lub identycznego pochodzenia, a to z kolei reprezentuje odwrotny przypadek ewolucji zbieżnej, w której gatunki z różnych przodków ewoluują i ostatecznie mają różne cechy.

Proces rozbieżnej ewolucji z kolei ustępuje miejsca innemu procesowi biologicznemu zwanemu specjacją, w którym organizmy należące do tego samego gatunku różnicują się, dając początek różnym gatunkom, które nadal mają cechy wspólne z przodkami, ale każdy z nich ma nowe cechy, które pozwalają im objąć nowe nisze.

Narzędzia wykorzystywane przez gatunki podczas procesu rozbieżnej ewolucji to mutacja (zmiana w organizacji DNA żywej istoty) i selekcja naturalna (większa reprodukcja gatunku w zależności od warunków środowiskowych).

Przyczyny rozbieżnej ewolucji

Proces ewolucji rozbieżnej można sklasyfikować głównie jako formę adaptacji i / lub przetrwania różnych gatunków istot żywych.

Tak więc promieniowanie adaptacyjne występuje często w sytuacjach, w których gatunek jest wprowadzany do nowego ekosystemu, naturalnie lub sztucznie.

W ten sposób możemy odróżnić niektóre przyczyny ewolucji w żywych istotach:

1 - Przystosowanie ogólne

Odnosi się do procesu, w którym gatunek rozwija nową zdolność, która do tej pory nie posiadała, co pozwala mu dotrzeć do nowych części środowiska, to znaczy jest w stanie pokryć nową niszę ekologiczną.

Zdobycie nowej umiejętności przez gatunek może z kolei wynikać z różnych czynników lub potrzeb, takich jak zdobywanie pożywienia, potrzeba schronienia przed drapieżnikami itp.

Podstawowym tego przykładem jest rozwój i ewolucja umiejętności latania ptakami, co pozwoliło im odkrywać nowe miejsca; jak również ewolucja dwunożności (zdolność przemieszczania się przez dwie dolne kończyny).

2 - Zmiana środowiska

Kiedy gatunek był w stanie przetrwać znacznie lub radykalnie zmienione środowisko, najprawdopodobniej doświadczy procesu rozbieżnej ewolucji, aby objąć nowe nisze ekologiczne stworzone przez zmiany biologiczne.

Zmiana środowiska jest konsekwencją jednego lub więcej czynników, które generują szereg różnic w ekosystemie.

Zmiany środowiskowe mogą wystąpić ze względu na czynniki naturalne, ruchy ziemi lub wypadki naturalne, takie jak wybuch wulkanu.

Przykładem promieniowania adaptacyjnego spowodowanego zmianą środowiska jest gwałtowna ekspansja i rozwój ssaków po wyginięciu dinozaurów, co częściowo spowodowało, według jednej z teorii, uderzenie meteorytu, asteroidy lub komety przeciwko ziemi, co spowodowało szereg ważnych zmian w środowisku.

3 - Izolowane ekosystemy

Obecność nowych gatunków na obszarach o unikalnych cechach ekologicznych lub trudnym dostępie między różnymi gatunkami, takimi jak wyspy lub obszary górskie; a zdolność tych gatunków do przetrwania i kolonizacji tych obszarów może ustąpić miejsca procesowi rozbieżnej ewolucji.

Ważnym przykładem rozbieżnej ewolucji w izolowanych ekosystemach był obserwowany przez angielskiego naukowca Karola Darwina na Wyspach Galapagos .

Tutaj Darwin zaobserwował kilka gatunków ptaków, które miały bardzo podobne cechy fizyczne, ale ze znacznymi różnicami w rozmiarze i kształcie dzioba, które różniły się w zależności od jedzenia na każdej wyspie.

Charakterystyka identyfikacji rozbieżnej ewolucji

1 - Wspólny przodek

Ponieważ ważną cechą obecności rozbieżnej ewolucji jest różnicowanie cech różnych gatunków tego samego gatunku, fakt, że kilka gatunków ma swoje korzenie w tym samym gatunku, jest wyraźnym przykładem rozbieżnej ewolucji.

2 - Korelacja fenotyp-środowisko

Zmiany w fizycznych i morfologicznych cechach gatunku będą stanowiły zaletę wykorzystania środowiska, do którego należą.

Oznacza to, że na zmiany te będzie miało wpływ środowisko, tak jak na szczytach ptaków zaobserwowanych przez Darwina.

3 - Charakter użytkowy

Promieniowanie adaptacyjne stanowi podstawowy środek przetrwania gatunku. W ten sposób zmiany ewolucyjne zapewnią przewagę w wydajności i / lub adekwatności gatunków w ich środowisku.

Dynamika rozbieżnej ewolucji

Dynamika lub szybkość rozbieżnej ewolucji jest tak gwałtowna, że ​​w krótkim czasie rozbieżność różnych gatunków występuje u jednego lub kilku gatunków przodków. To znaczy w czasie, gdy trwają rozbieżności ekologiczne i fenotypowe.

Po rozprzestrzenianiu się nowych kombinacji genetycznych niewielu zdoła przetrwać z upływem czasu, znikając większość tych nowych gatunków tak szybko, jak się pojawiły.

Jest to próbka procesu adaptacji, w której gatunki, które przetrwały, są prawie całkowicie przystosowane do nowego środowiska.

Ponadto warto zauważyć, że wzrost i zanik nowych gatunków poprzez rozbieżną ewolucję zachodzi powoli, w porównaniu z początkowym wybuchem gatunków.

Prawdopodobnie dzieje się tak, ponieważ cechy ziemi i jej otoczenia pozostały stabilne po zmianach geologicznych i klimatycznych, które miały miejsce we wczesnej historii planety.

Kilka przykładów rozbieżnej ewolucji

Zięby Darwina

Kilku biologów ewolucyjnych ustaliło, że pofragmentowane krajobrazy, tak jak w przypadku wysp, są głównymi miejscami, w których może wystąpić rozbieżny proces ewolucji z powodu rozłącznej geografii takich stref.

Kiedy Karol Darwin był na Wyspach Galapagos ( archipelagu złożonym z różnych wysp), zauważył, że pomiędzy poszczególnymi wyspami występowały różne gatunki tej samej grupy ptaków, znane jako zięby .

Każdy z tych gatunków miał pewne różnice w wielkości i kolorze; jednak najbardziej znaczącą różnicą między każdym z tych gatunków jest różnica w wielkości ich pików.

Różnice te można wyjaśnić jako formę adaptacji, która ułatwiła uzyskanie pożywienia, zgodnie z ich dietą, ich szczyt ewoluował inaczej.

Cichlid Fish

Ryby pielęgnicowate występują w jeziorach East African Rift . Szacuje się, że w tych jeziorach jest około 2000 różnych gatunków tych ryb, z których każda ma inne cechy, takie jak wielkość ciała.

Te jeziora reprezentują fragmentaryczny krajobraz, podobny do przypadku Wysp Galapagos, który wytwarza izolację między gatunkami pielęgnic, pozwalając im ewoluować oddzielnie.

Ponadto niezwykłą cechą pielęgnic jest to, że wiele przypadków rozbieżnej ewolucji między tymi rybami jest całkiem niedawnych.

Hawajskie srebrne miecze

Chociaż najbardziej reprezentatywne przypadki udokumentowanego promieniowania adaptacyjnego wystąpiły u zwierząt, takich jak wyżej wspomniane zięby i ryby pielęgnic, rozbieżna ewolucja może również wystąpić w roślinach, takich jak przypadek hawajskich „srebrnych mieczy” .

Tak zwany Alliance of Hawaiian Silver Swords składa się z około 50 gatunków hawajskich roślin, począwszy od drzew, krzewów i winorośli; który reprezentuje szereg znaczących różnic.

Jednym z głównych powodów, dla których rozbieżna ewolucja wystąpiła w tych roślinach, jest rozdrobniony stan krajobrazu Wysp Hawajskich.