3.20: Механізми видоутворення
- Page ID
- 2547
Отже, зараз ми розглянемо різні механізми, які можуть призвести до того, що вид породжує один або кілька нових видів. Пам'ятаючи, що види, принаймні види, які розмножуються статевим шляхом, визначаються тим, що вони можуть і роблять схрещуватися для отримання родючого потомства, ви, можливо, вже зможете запропонувати кілька правдоподібних сценаріїв. Важливим моментом є те, що процес видоутворення є безперервним, як правило, немає чарівного моменту, коли один вид змінюється на інший, швидше за все, з часом з'являється новий вид з існуючого виду 98. Звичайно, ситуація складніша в організмах, які розмножуються безстатевим шляхом, але ми будемо ігнорувати це на даний момент. Більш загально, види - це популяції організмів на даний момент часу, вони пов'язані з минулими видами і можуть виробляти нові види.
Мабуть, найпростіший спосіб, який може утворитися новий вид, - це якщо вихідна популяція фізично розділена на ізольовані субпопуляції. Це називається аллопатрической видоутворення. Під ізольованими ми маємо на увазі, що особини двох субпопуляцій більше не змішуються один з одним, вони обмежені конкретними географічними районами. Це також означає, що вони більше не схрещуються один з одним. Якщо припустити, що середовища, де проживають субпопуляції, є різними, і що вони представляють собою різні набори зайнятих та доступних екологічних ніш, чіткі кліматичні та географічні особливості, а також різних хижаків, здобич та патогенів, то ці ізольовані субпопуляції будуть підлягати різний тиск відбору, різні фенотипи (і пов'язані з ними генотипи) матимуть диференціальний репродуктивний успіх. Припускаючи, що фізичний поділ між популяціями є стабільним і зберігається протягом значно тривалого періоду часу, популяції будуть розходитися. Як селективні, так і неселективні процеси будуть керувати цією розбіжністю, і будуть впливати саме ті, які нові мутації виникають і породжують алелі. Кінцевим результатом стануть популяції, адаптовані до конкретних екологічним нішам, які цілком можуть відрізнятися від ніші батьківського населення. Наприклад, можливо, що в той час як батьківське населення було більше універсалом, займаючи широку нішу, субпопуляції можуть бути більш спеціалізованими для конкретної ніші. Розглянемо ситуацію з різними в'юрками (медоносними), виявленими на Гавайських островах 99. Похідні від родової популяції, ці організми пристосувалися до ряду вузькоспеціалізованих ніш. Ці спеціалізації дають їм конкурентну перевагу по відношенню один до одного в харчуванні конкретних видів квітів. Однак, оскільки вони спеціалізуються, вони стають більш залежними від подальшого існування їхнього квітки або типу квітки. Він трохи схожий на гриб, який може рости тільки на одному конкретному місці на конкретному виді жука, про що ми говорили раніше. Починаємо розуміти, чому прагнення зайняти ту чи іншу екологічну нішу також призводить до вразливості, якщо ніша зникне з якихось причин, пристосовані до неї види можуть не впоратися і ефективно і конкурентно експлуатувати інші ніші, приводячи до її вимирання. Це твереза думка, що поточні оцінки більші, що ~ 98% всіх видів, які мають або зараз живуть на Землі, вимерли, імовірно, значною мірою через зміни або зникнення їх ніші. Ви можете припустити (і надати логічний аргумент для підтримки ваших спекуляцій) щодо того, хто з медоносів, проілюстрованих вище, швидше за все, вимерне у відповідь на екологічні зміни 100. Додатково міграція організмів у нове середовище може спричинити цілий ряд ефектів, оскільки конкуренція за існуючі екологічні ніші вирішується. Якщо організм впливає на навколишнє середовище, наслідки можуть бути комплексними. Як зазначалося раніше, глибокий і глобальний приклад дає поява фотосинтезуючих організмів, які виділяли молекулярний кисень (O 2) як продукт життєдіяльності на початку історії життя на Землі. Через свою хімічну реакційну здатність накопичення молекулярного кисню призвело до втрати деяких екологічних ніш і створення нових. Хоча драматичні, подібні події відбуваються на більш скромних рівнях весь час, особливо в мікробному світі. Виявляється, вимирання - це факт життя.
Поступові або раптові зміни навколишнього середовища, починаючи від активності сонця, закінчуючи дрейфом материків і впливів метеорів і комет, призводить до зникнення існуючих екологічних ніш і появи нових. Наприклад, зіткнення материків один з одним призводить до утворення гірських хребтів і регіонів інтенсивної вулканічної активності, обидва з яких можуть впливати на клімат. Були періоди, коли Земля, здається, була повністю або майже повністю замерзла. Було запропоновано, що один із таких снігових куль Земний період відіграє важливу роль у виникненні макроскопічного багатоклітинного життя. Ці геологічні процеси продовжують бути активними і сьогодні, при цьому Атлантичний океан розширюється, а Тихий океан скорочується, розщеплення Африки вздовж Великої рифтової долини і зіткнення Індії з Азією. Коли континенти рухаються і змінюються рівні моря, організми, які еволюціонували на одному континенті, можуть мігрувати на інший. Всі ці процеси в сукупності призводять до вимирань, які відкривають екологічні ніші для нових організмів, і так йде.
На цьому етапі ви повинні бути в змозі оцінити той факт, що еволюція ніколи насправді не припиняється. Крім різних факторів навколишнього середовища, кожен вид є частиною середовища інших видів. Зміни в одному виді можуть мати різкий вплив на інших у міру зміни вибіркового ландшафту. Очевидним прикладом є взаємозв'язок між хижаками, збудниками і здобиччю. Які організми виживають для розмноження, значною мірою визначатимуться їх здатністю уникати хижаків або оговтатися від інфекції. Певні риси можуть зробити здобич більш-менш імовірним, щоб уникнути, вислизнути, відбити, відбити або уникнути нападу хижака. Оскільки популяція видобутку розвивається у відповідь на конкретного хижака, ці зміни вплинуть на хижака, якому також доведеться адаптуватися. Цю ситуацію часто називають гіпотезою Червоної королеви, і вона була викликана як основний драйвер еволюції статевого розмноження, який ми розглянемо більш детально в наступному розділі (дотримуйтесь виноски до відео). 101
Як сказала Червона королева Алісі... «Ось, бачите, потрібно весь біг, який ви можете зробити, щоб тримати в одному місці»
-Льюїс Керролл, хоча Задзеркалля