Пути видообразования. Галапагосские вьюрки Разные виды галапагосских вьюрков питающихся

05.08.2020

Читайте также

Законодательная база российской федерации 1 пу жкх годовая инструкция

Управление качеством на этапах жизненного цикла продукции Рис

Презентация к выступлению на аттестации Презентация по аттестации педагогических работников

Считалось, что вьюрки рода Nesospiza , обитающие на двух маленьких островах архипелага Тристан-да-Кунья , относятся к двум видам: один с большим клювом, другой с маленьким, причем оба вида встречаются на обоих островах. Генетический анализ показал, что эти птицы произошли от единой предковой формы, которая когда-то заселила оба острова, а затем на каждом из них подразделилась на большеклювую и мелкоклювую разновидности. Это первый хорошо обоснованный случай параллельного симпатрического видообразования у птиц.

Уединенные острова и озера представляют собой уникальные эволюционные лаборатории, где небольшие популяции животных и растений могут претерпевать глубокие изменения за весьма малое по геологическим масштабам время. Этому способствует прежде всего обедненность таких изолированных экосистем и резко ослабленная межвидовая конкуренция. Всевозможные причудливые, узко специализированные формы, которые на материке скорее всего были бы вытеснены, не успев зародиться, на крошечном уединенном островке имеют шанс выжить (см. также: Эволюция на островах идет быстрее , «Элементы», 14.09.2006).

Изучение островных флор и фаун иногда позволяет почти воочию увидеть процесс эволюции и проверить на практике различные теоретические модели, разработанные эволюционистами-теоретиками. Южноафриканские биологи, изучающие эндемичных вьюрков архипелага Тристан-да-Кунья, опубликовали в последнем номере журнала Science статью, в которой подтверждаются сразу две широко обсуждаемые в научной литературе гипотезы. Первая из них — модель экологического видообразования в условиях симпатрии — предполагает, что исходный предковый вид может подразделиться на два в результате адаптации его представителей к разным экологическим нишам, причем для этого не нужны какие-либо физические барьеры, разделяющие исходно единую популяцию на две изолированные части. Вторая гипотеза предполагает, что, поскольку видообразование контролируется экологическими факторами, оно должно в сходных условиях происходить сходным образом. Иначе говоря, если есть два одинаковых изолированных острова и на каждый из них попадет один и тот же предковый вид, то через некоторое время на этих островах должны параллельно и независимо образоваться сходные «пучки» видов.

Конечно, обе теоретические модели возникли не на пустом месте, и каждая из них подтверждается большим числом фактов, однако в большинстве своем это косвенные доказательства. Кроме того, они затрагивают лишь отдельные группы животных или растений. Например, убедительные свидетельства симпатрического видообразования получены для пальм, некоторых пресноводных рыб (см. ссылки внизу), для бокоплавов (гаммарид) озера Байкал и т. д., тогда как с другими группами (в том числе с птицами) дело обстоит хуже. К примеру, галапагосские вьюрки, получившие всемирную известность благодаря тому впечатлению, которое они произвели на молодого Чарлза Дарвина, пока не предоставили ученым убедительных свидетельств симпатрического характера своего видообразования (предполагают, что разные виды этих птиц сформировались на разных островах).

То же самое до настоящего времени предполагалось и для вьюрков архипелага Тристан-да-Кунья. В пределах рода Nesospiza орнитологи выделяют два вида: N. acunhae (с маленьким клювом) и N. wilkinsi (с большим клювом). Оба вида встречаются только на двух маленьких островах — Неприступном (Inaccessible ) площадью 14 кв. км. и Найтингейл (Nightingale ) площадью 4 кв. км. Первый вид ранее обитал также и на главном острове архипелага, но там его истребили около ста лет назад завезенные людьми крысы и мыши. Острова Неприступный и Найтингейл, к счастью, необитаемы, и к тому же объявлены заповедной зоной, так что уникальные местные птицы имеют хорошие шансы задержаться на этом свете.

Кстати сказать, палеонтологи недавно установили, что практически на всех островах и атоллах Тихого океана до прихода людей обитали разнообразные эндемичные виды птиц, в том числе нелетающих. Как только на остров приходили люди — полинезийцы или меланезийцы — эти виды немедленно исчезали. Так что история с дронтом или новозеландским моа — не исключение, а правило.

Представители одного и того же вида, обитающие на разных островах, немного отличаются друг от друга, поэтому их считают разными подвидами. На Неприступном выделяют подвиды N. acunhae acunhae и N. wilkinsi dunnei , на Найтингейле — N. acunhae questi и N. wilkinsi wilkinsi . Предполагалось, что виды N. acunhae и N. wilkinsi сформировались аллопатрическим путем, то есть на разных островах, а затем расселились, и их ареалы пересеклись.

Однако генетический анализ, проведенный исследователями, показал, что история у этих птиц была несколько иной. Сравнив несколько митохондриальных и ядерных генетических маркеров, ученые обнаружили, что обитатели каждого из двух островов ближе друг к другу, чем к конспецифичным (относящимся к тому же виду) птицам с другого острова. Например, большеклювые N. wilkinsi dunnei с Неприступного гораздо ближе к мелкоклювым N. acunhae acunhae с того же острова, чем к большеклювым N. wilkinsi wilkinsi с Найтингейла.

Ученые сделали вывод, что все четыре формы, по-видимому, происходят от одного предка, когда-то залетевшего из Южной Америки с преобладающими западными ветрами (расстояние от материка — 3000 км). Эта предковая форма заселила оба острова, и на каждом из них параллельно и независимо подразделилась на две разновидности: мелкоклювую и большеклювую. Направленность этих эволюционных преобразований определялась особенностями кормовой базы. На обоих островах основную пищу вьюрков составляют мелкие семена местной травы Spartina arundinacea и крупные семена дерева Phylica arborea . Размер клюва у вьюрков строго коррелирует с размером разгрызаемых семян. Большеклювые N. wilkinsi питаются в основном семенами дерева, мелкоклювые N. acunhae — семенами травы.

Любопытно, что на меньшем по площади острове Найтингейл процесс симпатрического видообразования продвинулся заметно дальше, чем на более крупном острове. На Неприступном, где разнообразие природных условий значительно выше, две формы вьюрков, по-видимому, еще способны скрещиваться друг с другом. В некоторых районах острова встречаются птицы с клювами промежуточных размеров — судя по всему, гибриды (генетический анализ не противоречит этому предположению). На Найтингейле никаких гибридов нет, да и генетически две местные разновидности вьюрков сильнее отличаются друг от друга, чем формы с Неприступного. По-видимому, это говорит о том, что разнообразие условий обитания в данном случае выступало как фактор, тормозящий эволюцию.

Необходимо помнить, что под «скоростью эволюции», в зависимости от контекста, могут подразумеваться два совершенно разных показателя. Одно дело — скорость образования разнообразных причудливых специализированных форм, совсем другое — скорость прогрессивных преобразований, связанных с выработкой новых адаптаций широкого профиля. На маленьких изолированных клочках суши выше только первая из этих скоростей, тогда как вторая, наоборот, выше на больших материках с разнообразными условиями и сложными насыщенными экосистемами.

) ()

Feb. 8th, 2013

11:16 pm - Галапагосские или Дарвиновские вьюрки

Компиляция по материалам, найденным в Интернете (делали с дочкой доклад).

Галапагосские или Дарвиновские вьюрки - это группа птиц, населяющая Галапагосские острова. Свое второе название получила в честь Чарльза Дарвина, который впервые оценил их значение с точки зрения теории эволюции. Предполагают, что такое разнообразие видов среди близкородственных птиц подсказало Дарвину идею естественного отбора и происхождения видов. Поэтому дарвиновские вьюрки стали одним из символов в истории науки.

Галапагосские острова возникли после извержения подводных вулканов. Со временем острова покрылись растительностью, проросшей из семян, принесенных на острова ветром, морем или залетными птицами. Ближайшая суша очень далеко, поэтому заселить острова могли только приплывшие на острова морские животные, выносливые рептилии, которых занесло сюда течением, и птицы.
Большинство пернатых Галапагосов — морские птицы, питающиеся за счет моря и гнездящиеся на побережьях. Вьюрки стали первыми не морскими птицами, заселившими Галапагосы. Из Южной Америки на острова залетели вьюрки какого-то одного вида, возможно, ныне уже не существующего. Размножившись, вьюрки стали «делить» богатства острова.

Исходный вид вьюрка, как и все вьюрковые, питался семенами, различными плодами и насекомыми. Галапагосские вьюрки, чтобы полнее использовать не очень обильные пищевые ресурсы островов, разделились на группы, которые стали питаться разными кормами. Одни предпочли семена, другие сочные плоды кактусов, третьи стали добывать насекомых. Образ жизни и способ питания отразились на внешности вьюрков. Они все меньше походили и друг на друга, и на своего предка, обитавшего в иных условиях.

Приспособление к разным кормам привело к тому, что вьюрки стали сильно отличаться друг от друга по форме и размерам клюва. Размер клювов земляных вьюрков зависит от кормовых предпочтений — чем грубее и жестче корм, тем крупнее и сильнее клюв. У кактусового земляного вьюрка, который питается сочными плодами кактусов, клюв длинный и заостренный, им удобно высасывать мякоть. Древесные вьюрки питаются жуками и другими насекомыми и личинками. Иногда им приходится долбить подгнившую древесину, чтобы добыть спрятавшихся в ней насекомых. Поэтому клювы у них крепкие, но тоньше, чем у земляных вьюрков, — такой клюв можно просунуть в узкие отверстия. У славкового и кокосового вьюрков клювы длиннее, чем у других древесных вьюрков, и несколько изогнуты. Такими клювами удобно собирать мелких насекомых с поверхности веток и листьев.

«Самым любопытным обстоятельством является правильное постепенное изменение размеров клюва у различных видов Geospiza (Земляные вьюрки), начиная с клюва большого, как у дубоноса, и кончая клювом зяблика и даже славки… Самый большой клюв рода Geospiza показан на рис. 1, самый маленький — на рис. 3; но в промежутке между ними имеется не один вид, размеры клюва которого показаны на рис. 2, а по крайней мере шесть видов, у которых клювы едва заметно постепенно уменьшаются. Клюв птицы из подгруппы Certhidea показан на рис. 4. … Наблюдая эту постепенность и различие в строении в пределах одной небольшой, связанной тесными узами родства группы птиц, можно действительно представить себе, что вследствие первоначальной малочисленности птиц на этом архипелаге был взят один вид и видоизменен в различных целях.» [Чарльз Дарвин. Путешествие натуралиста вокруг света на корабле "Бигль"]

Галапагосские вьюрки или дарвиновы вьюрки. Darwin, 1845. Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N. 2d edition.

Дарвиновы вьюрки или галапагосские вьюрки - один из самых распространенных видов птиц, использующиеся в качестве доказательства эволюции. Во время кругосветного путешествия Чарльз Дарвин отметил 13 видов вьюрков, обитающих на Галапагосских островах. Разнообразие вьюрков натолкнуло Дарвина на мысль о происхождении видов путем естественного отбора и изменчивости (наследственной и ненаследственной). Однако способность приспосабливаться к особенностям окружающей среды доказывает только то, что данный род птиц имеет широкие возможности по адаптации. Микроэволюция или изменчивость, является общеизвестным фактом, но она не доказывает возможность возникновение принципиально новых органов или новых живых существ (макроэволюция).

От общего предка вьюрков на островах произошло три основных группы:

Семяноядные земляные вьюрки
Насекомоядные древесные вьюрки
Славковые вьюрки

Строение клюва вьюрков на разных островах - очень отличаются. Три обычных вида земляных вьюрков - встречаются в большинстве. С точки зрения эволюционистов пример многочисленного разнообразия - свидетельствует об эволюционной изменчивости. Однако этому есть альтернативные аргументы. Если исходная популяция имеет достаточную сотворенную изменчивость (генетический потенциал заложенный Творцом), чтобы объяснить появление этих разных признаков в её потомках, естественный отбор позаботился бы об итоговой адаптации, как покажет простой пример. Некоторые вьюрки прилетели на острова, где не хватает семян, но живет множество личинок под корой деревьев. В популяции с большой изменчивостью, у некоторых вьюрков клювы длиннее, у некоторых короче среднего размера. Те птицы, которые несут в себе генетическую информацию «длинного клюва», могли бы выживать на этих островах, питаясь личинками, а значит, имели бы большую вероятность передать информацию своим потомкам, в то время как другие птицы просто вымерли бы. Таким образом, под действием отбора, который также влиял бы и на другие характерные особенности вьюрков, мог возникнуть «дятловый вьюрок».

То же самое происходит и при искусственном отборе – различные современные породы собак больше приспособлены к определенным условиям, чем родительская ("смешанная") популяция, но несут меньше информации, а значит, имеют меньший потенциал для дальнейшей селекции (вы не сможете вывести Датского Дога из Чихуахуа). И при всех изминениях подобного рода, вьюрки все равно остаются вьюрками, а собаки собаками. Границы, в которых могут происходить изменения, установлены количеством информации, которая исходно присутствует, и из которой и происходит отбор.

Фотографии

Ссылки

Origins.org.ua: Вьюрки Дарвина - Свидетельство, подтверждающее быструю адаптацию после Потопа
Darwin"s finches by Carl Wieland. June 1992. Creation on the Web
Perloff, James. Tornado in a Junkyard . Burlington, MA: Refuge Books, 1999.
Evolution, the Myth of Science Creation Expeditions

см. также

Эволюция биологическая

Аргументация

Терминология

Возникновение жизни

История учения

Критика и факты

Населяющая Галапагосские острова и остров Кокос . Свое второе название получила в честь Чарльза Дарвина (1809-1882), который впервые оценил их значение с точки зрения эволюционной биологии . Все галапагосские вьюрки произошли от единого предка, первоначально переселившегося с близлежащего материка 2-3 миллиона лет назад.

Представители группы - небольшие птицы примерно одинаковой длины тела 10-20 см. Виды группы отличаются друг от друга размером и формой клюва , что позволяет им занимать разные экологические ниши . Кроме того, виды отличаются окраской оперения (преобладают коричневатый или чёрный цвета) и вокализацией .

Классификация

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Галапагосские вьюрки" в других словарях:

Галапагосские острова* Galápagos Islands** Всемирное наследие ЮНЕСКО … Википедия

Галапагосские вьюрки (Geospizinae), подсемейство вьюрковых. Иногда Д. в. выделяют в отд. сем. Дл. тела 10 15 см. Д. в. классич. пример адаптивной радиации, к рая шла преим. по пути пищ. специализации и соотв. изменений строения клюва. Клюв от… … Биологический энциклопедический словарь

Вьюрковые … Википедия

Ископаемый археоптерикс, обнаруженный вскоре после публикации « … Википедия

Джон Гульд англ. John Gould … Википедия

- (от Нео... и греч. éndemos местный) эндемичные виды (или роды) растений или животных, ограниченность Ареала которых обусловлена их «молодостью», т. е. тем, что они ещё не успели расселиться. Обычно связаны родственными отношениями с др.… …

Координаты: 0°21′27″ ю. ш. 90°28′12″ з. д. / 0.3575° ю. ш … Википедия

Корабль «Бигль», на котором Дарвин совершил путешествие (акварель … Википедия

Это обширная группа толстоклювых зерноядных птиц размером от дрозда до пеночки. Телосложение их плотное, голова круглая, шея короткая. Оперение густое и плотное, разнообразной окраски. У некоторых тропических видов на голове есть хохолок … Биологическая энциклопедия

- (Fringillidae) семейство птиц отряда воробьиных (Passeriformes). Размеры мелкие и средние. Самцы у многих видов окрашены ярче самок; в окраске их оперения часто бывают красные и жёлтые тона. Клюв у одних В. конический, массивный,… … Большая советская энциклопедия

Галапагосские вьюрки оказали большое влияние на формирование теории Дарвина. Ученый задался вопросом, каким образом отдаленные острова могли стать родиной для множества невероятно похожих птиц? Все 14 видов Дарвиновских вьюрков имеют сходное строение тела, короткий хвост и короткие крылья с закругленными концами, а отличаются друг от друга размером и формой клюва. Одни виды вьюрков встречаются редко, другие распространены повсюду.

по теме

Р азмножение: Все Дарвиновские вьюрки размножаются практически одинаково. Период гнездования птиц начинается вскоре после сезона дождей, когда на Галапагосских островах появляется достаточное количество корма. Самец вьюрка строит на своей территории несколько больших гнезд, чашеобразных, с боковыми входами и сводчатыми крышами, которые надежно защищают от солнца. Большинство земляных видов Дарвиновских вьюрков строят гнезда на нижних ветвях деревьев, в кустарниках или на кактусах. Гнезда древесных видов часто располагаются на концах ветвей. После спаривания самка откладывает яйца и начинает насиживать кладку, а самец все это время приносит ей еду. Кормлением птенцов занимаются как самки, так и самцы.

Характерные особенности: Известный английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин впервые посетил Галапагосские острова в 1835 году, где открыл новый вид вьюрковых птиц, которые произвели на него глубокое впечатление.

У этих птиц, которые почти не отличаются друг от друга формой тела и размерами, были разные клювы: короткие и толстые у одних видов, длинные и тонкие у других. Наблюдение за этими птицами подтолкнуло исследователя к формулировке известной теории эволюции, развитием которой длительное время занимались ученики биолога.