Speciation บนเกาะที่แตกต่างกันไปตามเส้นทางคู่ขนาน• Alexander Markov •ข่าววิทยาศาสตร์เกี่ยวกับ "Elements" •ชีววิทยาวิวัฒนาการพันธุศาสตร์

การแยกแยะบนเกาะต่าง ๆ เป็นเส้นทางคู่ขนาน

ความหลากหลายของนกกาลาปางกาในคราวเดียวทำให้ดาร์วินมีความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสายพันธุ์ ปัจจุบันวงล้อ Tristan da Cunha ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ยืนยันความเป็นไปได้ในการแยกแยะสมมุติฐานแบบคู่ขนาน (ภาพจาก www.rit.edu)

เชื่อกันว่าไม้ชนิดนี้ Nesospizaที่อาศัยอยู่บนเกาะเล็ก ๆ สองแห่งของ Tristan da Cunha archipelago อยู่ในสองสายพันธุ์คือหนึ่งในลำห้วยขนาดใหญ่อีกส่วนหนึ่งมีขนาดเล็กซึ่งทั้งสองแห่งนี้พบอยู่บนเกาะทั้งสองแห่ง การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมพบว่านกเหล่านี้มีวิวัฒนาการมาจากรูปแบบของบรรพบุรุษเดียวที่เคยอาศัยอยู่ในหมู่เกาะทั้งสองแห่งและจากนั้นแต่ละสายพันธุ์เหล่านี้ก็ถูกแบ่งออกเป็นชนิดที่มีการเรียกเก็บเงินขนาดใหญ่และเรียกเก็บเงินขนาดเล็ก นี่เป็นครั้งแรกที่ได้รับการยอมรับอย่างดีในกรณีของนกเพนกวินสมมาตรขนาน

เกาะที่เงียบสงบและทะเลสาบเป็นห้องทดลองวิวัฒนาการที่ไม่เหมือนใครซึ่งประชากรสัตว์และพืชที่มีขนาดเล็กสามารถได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาที่สั้นมาก นี่เป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ระบบนิเวศน์ที่แยกตัวออกมาและการแข่งขันที่รุนแรงลดลงอย่างมากรูปแบบเฉพาะที่แปลกประหลาดและแคบ ๆ ที่เกิดขึ้นบนแผ่นดินใหญ่น่าจะถูกตัดขาดก่อนที่มันจะเกิดมามีโอกาสที่จะอยู่รอดบนเกาะอันเงียบสงบ (ดูเพิ่มเติม: วิวัฒนาการบนเกาะเร็วขึ้นองค์ประกอบ 14 กันยายน 2549)

หมู่เกาะ Tristan da Cunha เป็นหนึ่งในสถานที่ที่แยกตัวมากที่สุดในโลกแยกออกจากพื้นที่ใกล้เคียงที่สุด (St. Helena) ระยะทาง 2160 กม. ถิ่นที่อยู่ของกก Nesospiza อาศัยอยู่ในเกาะของ Impregnable (ไม่สามารถเข้าถึงได้) และไนติงเกล (นกไนติงเกล) แผนที่จาก sk.wikipedia.org

การศึกษาเกาะฟลอราและ faunas บางครั้งทำให้สามารถมองเห็นวิวัฒนาการของกระบวนการวิวัฒนาการและทดสอบแบบจำลองทางทฤษฎีต่างๆที่พัฒนาขึ้นโดยนักทฤษฎีวิวัฒนาการ นักชีววิทยาชาวแอฟริกาใต้ที่กำลังศึกษาเกี่ยวกับวงล้อถิ่นถิ่นกำเนิดของหมู่เกาะ Tristan da Cunha ได้ตีพิมพ์ในวารสารล่าสุด วิทยาศาสตร์ บทความยืนยันสองสมมติฐานที่กล่าวกันอย่างกว้างขวางในวรรณคดีวิทยาศาสตร์ แสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ของบรรพบุรุษเดิมสามารถแบ่งออกเป็นสองอันเป็นผลมาจากการปรับตัวของผู้แทนของตนไปยังนิเวศน์วิทยาที่แตกต่างกันและไม่จำเป็นต้องมีอุปสรรคทางกายภาพใด ๆ ที่แบ่งประชากรเดี่ยวเดิมออกเป็นสองส่วนที่แยกออกจากกัน .สมมติฐานที่สองชี้ให้เห็นว่าเนื่องจาก speciation ถูกควบคุมโดยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมควรเกิดขึ้นในสภาวะเช่นเดียวกันภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้ามีเกาะที่แยกได้สองแห่งและสายพันธุ์เดียวกันจะตกลงกันในแต่ละแห่งหลังจากนั้นบางเวลา "กลุ่ม" ของสายพันธุ์ควรมีรูปแบบขนานและเป็นอิสระ

แน่นอนว่าทั้งสองโมเดลทางทฤษฎีไม่ปรากฏออกมาจากสิ่งใดเลยและแต่ละคนได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงเป็นจำนวนมาก แต่ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นหลักฐานตามมา นอกจากนี้ยังมีผลต่อสัตว์หรือพืชบางชนิดเท่านั้น ตัวอย่างเช่นหลักฐานทางสัณฐานวิทยาของใบปะการังได้รับมาจากต้นปาล์มปลาน้ำจืดบางชนิด (ดูลิงก์ด้านล่าง) สำหรับ bokoplavs (gammarids) ของทะเลสาบไบคาล ฯลฯ ในขณะที่กลุ่มอื่น ๆ (รวมทั้งนก) สถานการณ์เลวร้ายยิ่ง ยกตัวอย่างเช่นกาลาปากอสฟินช์ซึ่งได้รับชื่อเสียงจากชื่อเสียงของชาร์ลส์ดาร์วินทำให้เด็ก ๆ ไม่ได้ให้หลักฐานที่น่าเชื่อถือในลักษณะเฉพาะของนกชนิดนี้ (พวกเขาคิดว่านกชนิดต่าง ๆ เหล่านี้เกิดขึ้นบนเกาะต่าง ๆ )

โครงการวิวัฒนาการของรีลของสกุล Nesospiza (รูปจากบทความที่อยู่ระหว่างการอภิปรายใน วิทยาศาสตร์)

เดิมมีสันนิษฐานว่าเป็นวงล้อของเกาะ Tristan da Cunha ภายในสกุล Nesospiza Ornithologists แยกแยะได้สองประเภท: N. acunhae (มีครีบเล็ก ๆ ) และ N. wilkinsi (มีครีบใหญ่) ทั้งสองสายพันธุ์พบเฉพาะในเกาะเล็ก ๆ สองเกาะเท่านั้น – ไม่สามารถผ่านได้ (ไม่สามารถเข้าถึงได้) พื้นที่ 14 ตารางเมตร กม. และไนติงเกล (นกไนติงเกล) พื้นที่ 4 ตาราง กม. ชนิดแรกเคยอาศัยอยู่บนเกาะหลักของหมู่เกาะ แต่มีหนูและหนูที่มนุษย์นำมาทำลายประมาณหนึ่งร้อยปีมาแล้ว หมู่เกาะ Unapproachable และ Nightingale โชคดีที่ไม่มีใครอยู่และยังประกาศพื้นที่อนุรักษ์นกในท้องถิ่นที่เป็นเอกลักษณ์จึงมีโอกาสที่ดีที่จะหยุดยั้งโลกนี้

บังเอิญพบว่าเกือบทุกเกาะและเกาะปะการังของมหาสมุทรแปซิฟิกก่อนที่จะมีคนอาศัยอยู่โดยนกชนิดต่างๆที่มีถิ่นอาศัยรวมทั้งนกบิน ทันทีที่มีคนมาถึงเกาะ – Polynesians หรือ Melanesians – สายพันธุ์เหล่านี้ได้หายไปทันที ดังนั้นเรื่องราวของ Dodo หรือ New Zealand Moa ไม่ใช่ข้อยกเว้น แต่เป็นกฎ

ตัวแทนของสายพันธุ์เดียวกันที่อาศัยอยู่บนเกาะที่แตกต่างกันเล็กน้อยแตกต่างจากแต่ละอื่น ๆ ดังนั้นพวกเขาจึงได้รับการพิจารณาย่อยที่แตกต่างกันเกี่ยวกับชนิดย่อยที่ไม่สมบูรณ์แยกแยะ N. acunhae acunhae และ N. wilkinsi dunneiเกี่ยวกับไนติงเกล – N. acunhae questi และ N. wilkinsi wilkinsi. สันนิษฐานว่าเป็นสายพันธุ์ N. acunhae และ N. wilkinsi เกิดขึ้นโดยวิธี allopatric นั่นคือบนเกาะที่แตกต่างกันและตัดสินแล้วและช่วงของพวกเขาข้าม

อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมของนักวิจัยพบว่าประวัติของนกเหล่านี้มีความแตกต่างกันบ้าง นักวิทยาศาสตร์พบว่าชาวเกาะแต่ละเกาะทั้งสองเกาะใกล้กันมากกว่านกอื่น ๆ (จากนกเดียวกัน) จากเกาะอื่น ตัวอย่างเช่นตาใหญ่ N. wilkinsi dunnei ใกล้เคียงกับที่เรียกเก็บเงินไม่มากนัก N. acunhae acunhae จากเกาะเดียวกันมากกว่าที่ตาใหญ่ N. wilkinsi wilkinsi กับนกไนติงเกล

เนื้อไม้ Phylica arborea, เมล็ดของที่เป็นอาหารหลักของ Finch ตาใหญ่บนเกาะของ Impregnable และ Nightingale (ภาพจาก commons.wikimedia.org)

นักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่าทั้งสี่รูปแบบเห็นได้ชัดว่าสืบเชื้อสายมาจากบรรพบุรุษหนึ่งครั้งซึ่งเคยบินจากทวีปอเมริกาใต้โดยมีลมตะวันตกพัดไป (ระยะห่างจากแผ่นดินใหญ่คือ 3000 กิโลเมตร) รูปแบบของบรรพบุรุษนี้อาศัยอยู่ทั้งสองเกาะและแต่ละแห่งมีการแบ่งออกเป็นสองแบบด้วยกันและแบ่งออกเป็นสองแบบคือแบบเรียกเก็บเงินขนาดเล็กและใหญ่เรียกเก็บเงินทิศทางของการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการเหล่านี้ถูกกำหนดโดยลักษณะเฉพาะของแหล่งอาหาร บนเกาะทั้งสองเกาะอาหารหลักของวงล้อประกอบไปด้วยเมล็ดเล็ก ๆ ของหญ้าท้องถิ่น Spartina arundinacea และเมล็ดพืชขนาดใหญ่ Phylica arborea. ขนาดของครีบในครีบมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับขนาดของเมล็ดที่ถูกบีบ Bolsheklyuvye N. wilkinsi พวกเขาส่วนใหญ่กินเมล็ดพืช beaks เล็ก N. acunhae – เมล็ดหญ้า

เป็นที่แปลกใจว่าในเกาะไนติงเกลขนาดเล็กกระบวนการของการ speciation sympatric ก้าวหน้าไปไกลกว่าบนเกาะที่มีขนาดใหญ่ ที่ไม่สามารถมองเห็นได้ซึ่งความหลากหลายของสภาพธรรมชาติจะสูงขึ้นมากทั้งสองรูปแบบของนกกระจิบยังคงสามารถผสมข้ามกันได้ ในบางพื้นที่ของเกาะมีนกที่มีครีบขนาดกลาง – เห็นได้ชัดว่าลูกผสม (การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมไม่ได้ขัดแย้งกับสมมติฐานนี้) ไม่มีพันธุ์ลูกผสมในนกไนติงเกลและอีกสองสายพันธุ์ในท้องถิ่นของฟินช์ต่างจากที่อื่น เห็นได้ชัดว่านี่แสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมที่หลากหลายในกรณีนี้ทำหน้าที่เป็นปัจจัยที่ขัดขวางวิวัฒนาการ

ต้องจำได้ว่า "ความเร็วของวิวัฒนาการ" ขึ้นอยู่กับบริบทสองตัวบ่งชี้ที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงอาจเป็นนัย มันเป็นสิ่งหนึ่ง – ความเร็วของการก่อตัวของรูปแบบเฉพาะที่แปลกประหลาดต่างๆค่อนข้างอื่น – ความเร็วของการแปลงความก้าวหน้าที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของการปรับตัวใหม่ของรายละเอียดกว้าง บนพื้นที่เล็ก ๆ ของเมืองมีเพียงความเร็วแรกที่สูงขึ้นเท่านั้นในขณะที่ที่สองคือในทางตรงกันข้ามจะมีขนาดใหญ่ขึ้นในทวีปใหญ่ที่มีสภาพแวดล้อมที่หลากหลายและระบบนิเวศอิ่มตัวที่ซับซ้อน

ที่มา: Peter G. Ryan, Paulette Bloomer, Coleen L. Moloney, Tyron J. Grant, Wayne Delport การนิเวศน์ทางนิเวศวิทยาในเกาะฟินช์ใต้มหาสมุทรแอตแลนติก // วิทยาศาสตร์. 2550. 315. พี. 1420-1423

เกี่ยวกับ speciation sympatric ดูเพิ่มเติม:
1) อุปสรรคไม่จำเป็นสำหรับ speciation "Elements", February 13, 2006
2) การวิวัฒนาการโดยไม่มีอุปสรรค: นักพฤกษศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานใหม่เกี่ยวกับการแยกประเภทโดยไม่มีอุปสรรคทางภูมิศาสตร์ "Elements", 13.02.2006
3) การระบุเป็นเรื่องส่วนตัวของทุกคน "Elements", 15.02.2006

Alexander Markov


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: