Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.5: Макроеволюція

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5860

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Еволюційна гонка «озброєнь»

    \(\PageIndex{1}\)Підв'язка змія на малюнку полює на різних дрібних тварин, в тому числі дрібних земноводних, званих грубошкірими тритонами. Тритони виробляють потужний токсин, який концентрується в їх шкірі. Змії підв'язки розвинули стійкість до цього токсину через низку щасливих генетичних мутацій, що дозволяє їм безпечно полювати на тритонів. Відносини хижак-здобич між цими тваринами створили еволюційну гонку «озброєнь». Це призвело до надзвичайно високого рівня токсину в тритонів і все більшої стійкості до токсину у змій. Це приклад коеволюції двох видів. Коеволюція - це тип макроеволюції.

    Берегова підв'язка Змія
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Берегова підв'язка Змія з червоним, білим і чорним візерунком.

    Що таке макроеволюція?

    Макроеволюція - це еволюція, яка відбувається на рівні виду або вище. Це результат мікроеволюції, що відбувається протягом багатьох поколінь. Макроеволюція може включати еволюційні зміни у двох взаємодіючих видах, як у коеволюції, або це може спричинити появу одного або декількох абсолютно нових видів.

    походження видів

    Однією з головних тем макроеволюції є те, як виникають нові види. Процес, за допомогою якого розвивається новий вид, називається видоутворення. Як відбувається видоутворення? Як один вид еволюціонує в два або більше нових видів? Щоб зрозуміти, як утворюється новий вид, важливо переглянути, що таке вид. Вид - це група організмів, які можуть розмножуватися і виробляти родюче потомство разом в природі. Щоб з'явився новий вид, деякі представники виду повинні стати репродуктивно ізольованими від решти видів. Це означає, що вони більше не можуть схрещуватися з іншими представниками виду. Як це відбувається? Зазвичай вони стають географічно ізольованими першими.

    Алопатрична видоутворення

    Припустимо, що деякі представники виду географічно відокремлюються від решти видів. Якщо вони залишаються відокремленими досить довго, вони можуть розвиватися генетичні відмінності. Якщо відмінності заважають їм схрещуватися з представниками вихідного виду, вони еволюціонували в новий вид. Видоутворення, яке відбувається таким чином, називається алопатричним видобутком. Приклад алопатричного видоутворення включає білки кайбаб, які живуть на облямівці Великого каньйону, як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\).

    Примітки про цих двох групах білок:

    • Білки кайбаб зустрічаються тільки на північному краю Великого каньйону, на плато Кайбаб. Білки Аберта займають більшу площу на південному краю Гранд-Каньйону.
    • Білки кайбаба стали географічно ізольовані від білок Аберта, які зустрічаються на південному краю каньйону.
    • Ізольовано у білки Кайбаб «розвивалися чіткі характеристики, такі як повний білохвостик.
    • Білки Аберта - оригінальний вид, від якого розійшлися білки кайбаба. Білки кайбаб в даний час класифікуються як підвид білок Аберта.
    • Білки кайбаб з часом можуть стати досить різними, щоб їх можна було віднести до окремого виду.
    Аллопатричне видоутворення у білки Кайбаб.
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Алопатричне видовище у білки Кайбаб. Білка Кайбаб знаходиться в процесі становлення нового виду.

    Симпатрічна видоутворення

    Рідше новий вид виникає без географічного поділу. Це називається симпатрічної видоутворення.

    1. Глід мухи відкладають ікру в деревах глоду. З яєць вилуплюються личинки, які харчуються плодами глоду. Як мухи, так і дерева є рідними для США.
    2. Яблуні були завезені в США європейськими поселенцями в 1600-х роках. Зараз яблуні часто ростуть біля дерев глоду. Деякі мухи глоду почали відкладати ікру в прилеглих яблунях. Коли яйцеклітини вилупилися, личинки харчувалися яблуками.
    3. З часом дві популяції мух - ті, що харчуються плодами глоду, і ті, що харчуються яблуками - розвинулися репродуктивної ізоляції, оскільки вони розмножуються в різний час. Їх період розмноження відповідає сезону, коли дозрівають плоди яблук або глоду.
    4. Оскільки вони рідко схрещуються, дві популяції мух розвивають інші генетичні відмінності. Вони, здається, знаходяться в процесі становлення окремих видів. Як показує цей приклад, поведінка, а також фізичні риси можуть розвиватися і призвести до видоутворення.
    Муха, плоди глоду і яблуко на дереві
    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Симпатрічна видоутворення у мух глоду (крайня ліва панель). Глід мухи розходяться від одного виду на два через двох різних середовищ проживання, Hawthorne дерево (середня панель) і яблуня (права панель).

    Коеволюція

    Еволюція зазвичай відбувається у відповідь на зміни навколишнього середовища. Зміна навколишнього середовища часто стосується інших видів організмів. Насправді багато видів еволюціонують разом з іншими видами, з якими вони взаємодіють. Це називається коеволюцією. У міру зміни одного виду інші види також повинні змінюватися, щоб адаптуватися. Коеволюція грубошкірих тритонів і підв'язки змій описана вище. Багато інших випадків коеволюції трапляються у квітучих рослин та видів, які їх запилюють. Прикладом\(\PageIndex{4}\) є квітуча рослина і колібрі на малюнку. Вони розвинули відповідні структури. Трубчасті квітки рослини поєднуються довгим вузьким дзьобом колібрі.

    Фіолетово-горлий каріб колібрі годування
    Рисунок\(\PageIndex{4}\): Результати коеволюції квітки та її запилювача. Дуже довга ротова частина цього колібрі співрозвинулася з трубчастою квіткою, яку він запилює. Тільки цей вид птахів може досягти нектару глибоко у вузькій квітці.

    Терміни макроеволюції

    Чи еволюція повільна і стійка? Або це відбувається в припадках і стартах? Це може залежати від того, що ще відбувається, наприклад, зміни клімату або геологічних умов.

    • Коли кліматичні та геологічні умови стабільні, еволюція може відбуватися стабільно і поступово. Так відбулася еволюція думки Дарвіна. Ця модель хронометражу еволюції називається градуалізмом.
    • Коли клімат або геологічні умови змінюються, еволюція може відбуватися швидше. Тривалі періоди незначних змін можуть бути перервані сплесками відносно швидких змін. Ця модель хронометражу еволюції називається пунктуаційним рівновагою. Це, як правило, краще підтримується викопним записом, ніж постуалізм.

    Рецензія

    1. Визначте видоутворення.
    2. Опишіть, як відбувається алопатричне видоутворення.
    3. Що таке постуалізм? Коли це найімовірніше буде застосовуватися?
    4. Охарактеризуйте терміни еволюційних змін згідно з розділовою моделлю рівноваги.
    5. Чому симпатрічне видоутворення менш імовірно, ніж алопатричне видоутворення?
    6. Чому макроеволюція відбуватиметься швидше, коли відбуваються серйозні зміни в навколишньому середовищі, такі як зміна клімату чи геологічних умов, ніж коли навколишнє середовище стабільне?
    7. Що таке репродуктивна ізоляція? Чому це необхідно для видоутворення?
    8. Білки кайбаб - приклад того, що це за видобуток?
    9. Уявіть, що є велике озеро, яке висихає в певних регіонах, створюючи кілька менших, окремих озер. Оригінальне озеро мав особливий вид риби, і деякі риби потрапили в пастку в кожному з менших озер, як велике озеро висохло.
      1. Чи є більший шанс видоутворення у риби в менших, окремих озерах або в оригінальному великому озері? Поясніть свою відповідь.
      2. Якби нові види риб еволюціонували від оригінальних видів у невеликих окремих озерах, це було б симпатрічним чи алопатрічним видобутком? Поясніть свою відповідь.
      3. Якщо видоутворення відбулося в малих озерах, як описано в частині b, а потім стався повінь, і невеликі озера приєдналися, щоб знову стати одним великим озером, як ви думаєте, риба, швидше за все, стане одним видом знову? Чому чи чому ні?
    10. Правда чи брехня. Видоутворення внаслідок двох популяцій, що розмножуються в різний час в одній і тій же місцевості, є прикладом симпатрічного видоутворення.
    11. Правда чи брехня. Коеволюція завжди відбувається між особинами одного виду.
    12. Поясніть, що таке періоди «пунктуації» та «рівноваги» в «пунктуаційній рівновазі».

    Дізнатися більше

    https://bio.libretexts.org/link?16771#Explore_More

    На нашій планеті запаморочливе різноманіття видів. З генетичних доказів ми знаємо, що всі ці види еволюціонували від одного стародавнього предка. Але як один вид розщеплюється на багато? Через еволюційний процес видоутворення. Це відео ілюструє процес видоутворення у птахів, щоб допомогти вам зрозуміти основи біорізноманіття землі:

    Атрибуції

    1. Берегова підв'язка змія Стіва Юрветсон, ліцензована CC BY 2.0 через Wikimedia Commons
    2. Allopatric видоутворення по CK-12 випущено у суспільне надбання
    3. Симпатричний видовий композит Мандіп Греваль, ліцензований CC BY-SA 2.0
      1. Яблучний опариш Джозеф Бергер CC BY 3.0 через зображення лісового господарства
      2. Ягоди глоду Ендрю Сміта, ліцензований CC BY-SA 2.0 через Wikimedia Commons
      3. Яблука на дереві від CSIRO, CC BY 3.0 через Wikimedia Commons
    4. Колібрі каріб з фіолетовим горлом від Charlesharp CC BY 3.0 через Kiddle
    5. Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0