Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

10.1: Дисбаланс різноманітності рослин

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4270

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

    Різноманітність квітучих рослин (покритонасінні) карликує кількість видів їх найближчих еволюційних родичів (рис. 10.1). Існує понад 260 000 видів покритонасінних рослин (що ми знаємо; кожен день додається більше). Клод зародився більше 140 мільйонів років тому (Bell et al. 2005), і всі ці види сформувалися з тих пір. Можна протиставити різноманітність покритонасінних рослин з різноманітністю інших груп, що виникли приблизно в один і той же час. Наприклад, голонасінні рослини, які старі, як покритонасінні, включають лише близько 1000 видів і можуть навіть представляти більше одного клада. Різноманітність покритонасінних рослин також карликує різноманітність знайомих груп хребетних подібного віку (наприклад, сквамати - змії та ящірки - які розійшлися від їхнього сестринського таксона, tuatara, деякі 250 mya або більше Hedges et al. 2006, включають менше 8000 видів).

    Еволюційний підйом покритонасінної різноманітності спантеличив Дарвіна над його кар'єрою, а проблеми, пов'язані з диверсифікацією покритосперматозоїдів, часто називають «огидною таємницею Дарвіна» в науковій літературі (наприклад, Davies et al. 2004). Головною загадкою є величезна варіація чисельності видів по кладах рослин (див. Рис. 10.1). Ця варіація застосовується навіть в межах покритонасінних рослин, де деякі клади набагато різноманітніші за інші.

    У глобальному масштабі кількість видів у кладі може змінюватися лише за допомогою двох процесів: видоутворення та вимирання. Це означає, що ми повинні дивитися на швидкість видоутворення та вимирання - і на те, як вони змінюються в часі та в кладах - щоб пояснити такі явища, як надзвичайна різноманітність покритонасінних рослин. Саме до цієї теми ми звернемося в наступних кількох розділах. Ще з часів Дарвіна ми багато дізналися про еволюційні процеси, які призвели до різноманітності покритонасінних рослин, яке ми бачимо сьогодні. Ці дані забезпечують неймовірне вікно у причини та наслідки видоутворення та вимирання за макроеволюційними часовими шкалами.

    Малюнок 10.1. Різноманітність основних груп ембріофітів (сухопутних рослин); барні площі пропорційні видовому різноманітності кожного кладу. Покритонасінні, включаючи близько 250 000 видів, складають понад 90% видів наземних рослин. Малюнок, натхненний Крепет і Нікласом (2009). Зображення автора, може бути використано повторно за ліцензією CC-BY-4.0.
    Малюнок, натхненний Крепет і Нікласом (2009). Зображення автора, може бути використано повторно за ліцензією CC-BY-4.0.

    Порівняльні методи можуть бути застосовані для розуміння закономірностей видового багатства шляхом оцінки швидкості видоутворення та вимирання, як у кладах, так і через час. У цьому розділі я представлю моделі народження-смерть, на сьогоднішній день найпоширенішу модель розуміння диверсифікації в порівняльних рамках. Я обговорю математику моделей народження-смерті та те, як ці моделі співвідносяться з формами філогенетичних дерев. Я опишу, як моделювати філогенетичні дерева за моделлю народження-смерть. Нарешті, я обговорю баланс дерев та лінійно-часові ділянки, два загальні способи вимірювання форм філогенетичних дерев.