12.1: Захоплення змінної еволюції

Last updated
Save as PDF

Page ID: 4788

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

Як ми виявили в главі 11, є часи і місця, де дерево життя росло швидше за інших. Наприклад, острови та острівні місця проживання іноді описуються як гарячі точки видоутворення (Losos and Schluter 2000; Hughes and Eastwood 2006), і темпи диверсифікації в таких середовищах існування можуть протікати надзвичайно швидкими темпами. У більш широкому масштабі багато досліджень показали, що показники видоутворення підвищені та/або темпи вимирання пригнічені після масового вимирання (наприклад, Sepkoski 1984). Нарешті, деякі клади здаються різноманітними набагато швидше, ніж інші. У моєму куточку світу, Тихоокеанському північному заході США, ця варіація найкраще спостерігається у наших місцевих земноводних. У нас є такі види, як плямиста жаба та тихоокеанська деревна жаба, які представляють дві дуже різноманітні жаб'ячі лінії з високими показниками диверсифікації (Ranidae та Hylidae відповідно; Roelants et al. 2007). При цьому, якщо трохи під'їхати до високих гірських струмків, можна зустріти жаб з крихітними хвостиками. Ці внутрішні хвостаті жаби є членами Ascaphidae, роду, що має лише два види, один прибережний та один внутрішній. (Як осторонь, хвіст, знайдений тільки у самців, - це інтромиттний орган, який використовується для внутрішнього запліднення - аналог пеніса, але інший!) Ці два види хвостатих жаби є сестринською групою до невеликого випромінювання чотирьох видів жаб у Новій Зеландії (Leopelmatidae, які не мають хвостів). Ці дві клади разом - лише шість видів - складають сестринську кладу для всіх інших жаб, майже 7000 видів (Roelants et al. 2007; Jetz and Pyron 2018). Ми прагнемо пояснити такі закономірності, як цей контраст у різноманітності двох груп, які відступають від спільного предка і, таким чином, однакового віку.

Малюнок 12.1. Контрасти в жаб'ячому різноманітті. Плямисті жаби (A) та тихоокеанські деревні жаби (B) походять з різноманітних кладів, тоді як хвостаті жаби (C) та новозеландські жаби (D) - з розпущених кладів. Кредити на фотографії: A: Шон Нейлсен/Вікісховище/Громадське надбання, Б: Користувач: Кашалот високого плавника/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-3.0, C: User:Leone.baraldi/Wikimedia Commons/CC-BY-SA-4.0, D: Філ Бішоп/Wikimedia Commons /КС-БАЙ-СА-2.5.

Прості моделі народжування-смерті з постійною швидкістю не є адекватними для відображення складності та динаміки видоутворення та вимирання по дереву життя. Швидкість видоутворення та вимирання варіюється в часі, в різних кладах та серед географічних регіонів. Іноді ми можемо передбачити цю варіацію на основі того, що ми знаємо про механізми, які призводять до видоутворення та/або вимирання.

У цьому розділі я досліджую деякі розширення моделей народження-смерті, які дозволяють нам детальніше вивчити диверсифікацію. Цей розділ також природно призводить до наступної, глави 13, в якій буде розглянуто випадок, коли темпи диверсифікації залежать від ознак виду.