適応放散

適応放射とは、急速な進化の放射である。それは、各系統における種の数と多様性の増加である。それはより多くの新種を生み出し、それらの種はより広い範囲の生息地に住んでいます。

ある定義では、「適応的放射とは、単一の祖先集団から新しい分類群が急速に増殖することである」というように、単一のクラードの用語で表現されています。しかし、地球史上最大の絶滅イベントの後の三畳紀のように、最も顕著なケースでは、多くの系統が同時に急速な放射を受けた。これは、生態学的なニッチが存在し、競争が相対的になかったことと関係があるに違いない。

エディアカランの生物相は、初期のメタゾアン放射の結果であった。カンブリア紀の初期に起こった最大の放射線は、私たちの動物植物のほとんどが進化したときに起こった:動物植物のリストを参照してください。

競争が相対的にない場合、グループは利用可能な生息地ニッチを埋めるために多様化します。これは自然淘汰によって駆動される進化のプロセスです。

この用語は、現代の進化論的合成に貢献した古生物学者ジョージ・ゲイロード・シンプソンによって導入され、議論された。他の人は、この用語を使用しないことを好む。ロバート・L・キャロルは「主要な進化の変遷」という用語を使うことを好んでいますが、これらのすべて、あるいはほとんどは適応的な放射としても記述できることが判明しています。他の人は、マクロ進化、あるいはメガ進化のような用語を使い、まるで種のレベル以下で起こるプロセスとは異なるかのように表現しています。すべてのプロセスは個体群のレベルで行われるというのは進化論の一部である。しかし、進化のスピードがどのように測定されているかに関わらず、進化のスピードは変化するという点では、すべての人が同意している。

鳥のくちばしや餌の与え方の進化により、鳥類の種類が大幅に増えました。哺乳類よりもはるかに多くの鳥類の少なくとも9,000の生きている種があります。Zoom
鳥のくちばしや餌の与え方の進化により、鳥類の種類が大幅に増えました。哺乳類よりもはるかに多くの鳥類の少なくとも9,000の生きている種があります。

変化率の測定

タイミングの記録は化石記録のギャップに悩まされており、数が少なく、地理的分布が著しく制限されている重要な初期の段階では、多くの場合、そのギャップに悩まされている。"実際には、ほぼすべての系統の中に、化石の記録が不明のままの長い期間が存在します」p297 これらのギャップは、時期や体の形や機能の変化に関する私たちの知識に影響を与えます。

それにもかかわらず、短期間にいくつかの明確な新系統が出現した場合、その変化の速度は驚くほど速いと言ってよいでしょう。その例として、上層三畳紀に新たな爬虫類群が出現したことが挙げられます。爬虫類」という言葉を広く使うと、恐竜翼竜類類、クロコダイル類(初期のクロコダイル)、植物綱類、魚鱗類(中三畳紀)などのグループがあります。

これらの放射は、古生代を終わらせたペルミアン-三畳紀の大規模な絶滅イベントの後に発生した。三畳紀自体には、それよりも少ない(それでも重要な)絶滅がいくつかありました。残念ながら、三畳紀は中生代全体の化石記録の中で最も貧弱なものとなっている。

原因

イノベーション

新しい特徴の進化は、それが新しい生き方を可能にするので、グループの多様化を可能にすることがあります。最も顕著な例は、初期の羊膜動物で発達し、脊椎動物土地に侵入することを可能にしたクレオイドの卵である。有糸卵は、最新のデボン紀か初期の炭素紀に発達したに違いありません。それ以前に分岐した両生類は、今でも水の中で卵を産むため、陸上環境を利用できる範囲が限られています。

より控えめな技術革新の例としては、哺乳類の歯の第4のカスプの進化があります。この特徴は、食べられる食材の範囲を大幅に広げることを可能にしています。このように、この特徴の進化は、哺乳類が利用できる生態学的なニッチの数を増加させました。この特徴は、新生代の間にさまざまなグループで何度も出現し、それぞれのケースですぐに適応的な放射が続いていました。鳥類では、飛翔の進化が新たな可能性を開き、少なくとも2つの巨大な適応放射が起こった(K/T絶滅の前と後の1つ)。さらに顕著なのは、昆虫の飛翔の進化で、中生代に巨大な放射をもたらした。その後、これらの昆虫群は、花を咲かせる植物を餌とする方法を開発した。彼らは今、かなりの差で他のすべての形態の動物の生命の数を上回っています。

機会

適応的放射は、生物が新たに形成された湖や孤立した島々の鎖のような、占有されていないニッチを持つ環境に入るときにしばしば起こる。植民地化した個体群は急速に多様化し、可能なすべてのニッチを利用することができる。以前は分離していた地域の間に陸の橋が架けられたときや、種が世界の新しい場所に移動したときなどに、チャンスが生まれるのです。

アフリカの地溝帯に最近形成された孤立した湖、ビクトリア湖では、300種以上のシクリッドフィッシュがわずか15,000年の間に1つの親種から放射されていました。

空き島

約6,500平方マイル(17,000平方キロメートル)のハワイ諸島には、熱帯雨林から山の草原まで、世界で最も多様なショウジョウバエが生息しています。約800種のショウジョウバエが知られています。

研究では、古い島から新しい島への種の明確な「流れ」が示されています。また、古い島への植民地化や島のスキップもありますが、その頻度ははるかに低いです。カリウム/アルゴンの放射性物質による年代測定では、現在の島々の年代は0.4百万年前(mya)(マウナケア)から10mya(ネッカー)までとなっています。ハワイ諸島の中で最も古いものは呉環礁で、30ミャー年前のものです。ハワイ諸島自体は、太平洋プレートがホットスポットの上を移動してできたもので、少なくとも白亜紀まではずっと前から存在していました。ハワイの島々と海中にある旧島々が、ハワイ・天皇連峰を構成しており、海中の山の多くはガイオットです。

ハワイ島の在来ショウジョウバエ科の種のすべては、明らかに約2000万年前に島を植民地化した単一の先祖種の子孫であると考えられています。その後の適応的な放射は、競争の欠如と多種多様な空きニッチによって駆り立てられました。一人の妊婦が島を植民地化することは可能だろうが、同種からの集団であった可能性が高い。

ハワイ諸島には他にも似たような動物や植物がいます。

大量絶滅

集団絶滅の後には、適応的な放射が一般的に起こります。絶滅の後、多くのニッチが空になる。その典型的な例が、白亜紀末の非原始恐竜が古新世の哺乳類に置き換わったことである。

1.種Aは本土から最初の島に移動する。2.2. 本土から孤立した種Aは種Bへと進化する。3.種Bは第2の島に移動。4.4.種Bは種Cに進化する。 5.種Cは第1の島に再殖するが、種Bとの繁殖ができなくなった。6. 種 C は 3 番目の島に移動。7.7. 種 C は種 D に進化。8. 種 D は第 1、第 2 の島に移動。9.このプロセスは、大きな多様性に達するまで無限に続くかもしれません。Zoom
1.種Aは本土から最初の島に移動する。2.2. 本土から孤立した種Aは種Bへと進化する。3.種Bは第2の島に移動。4.4.種Bは種Cに進化する。 5.種Cは第1の島に再殖するが、種Bとの繁殖ができなくなった。6. 種 C は 3 番目の島に移動。7.7. 種 C は種 D に進化。8. 種 D は第 1、第 2 の島に移動。9.このプロセスは、大きな多様性に達するまで無限に続くかもしれません。

偉大な放射

  • カンブリア紀の爆発:すべての適応放射の中で最も有名なもの。ほとんどの植物体はカンブリア紀の間かその直前に出現した。
  • 飛行:飛行動物のすべての形態は非常に成功している
    • 昆虫の飛行:プテルゴータ:生きている種の中で最も多いのは飛行昆虫である。
    • 鳥類の飛翔:鳥類の起源:陸生脊椎動物の中で最も多い。
  • 恐竜の上層三畳紀の放射線。
  • 花卉類の上白亜紀の放射。

関連ページ

質問と回答

Q:適応放射線とは何ですか?


A:適応放散とは、各系統の種の数と多様性を増加させ、より広い範囲の生息地に住む新しい種を生み出す急速な進化プロセスです。

Q:適応放散はどのように行われるのですか?


A:適応放散は、自然淘汰の進化の過程で、利用可能な生息地やニッチを埋めるために多様化することによって機能します。

Q:「適応放散」という言葉は、誰が言い出したのですか?


A:現代の進化論に貢献した古生物学者、ジョージ・ゲイロード・シンプソンが提唱し、議論した言葉です。

Q:適応放散の他の用語はあるのですか?


A: ロバート・キャロル(Robert L Carroll)は、主要な進化的変遷という言葉を好んで使っていますが、これらのすべて、あるいはほとんどが適応放散と表現できることが分かっています。また、マクロ進化やメガ進化という言葉を使って、あたかも種以下の進化とは異なるプロセスであるかのように表現している人もいます。

Q: 適応放散は個体群レベルでも起こるのですか?


A: はい、すべてのプロセスは集団レベルで起こるというのが進化論の一部です。

Q:初期の後生動物の放射線の一例は?


A:エディアカラ列島の生物群は、初期の後生動物放射の一例である。

Q:最も大きな動物群はいつ進化したのでしょうか?


A:カンブリア紀の生物群は、生態的ニッチと競争の少なさから、ほとんどの生物群が同時に急激な進化を遂げました。

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3