Adaptivní radiace

Měření rychlosti změn

Záznamy o časování jsou ztíženy mezerami ve fosilním záznamu, často v těch rozhodujících raných fázích, kdy je početnost nízká a geografické rozšíření značně omezené. "Ve skutečnosti existují dlouhá období v rámci téměř každé linie, pro něž fosilní záznam zůstává neznámý". ^{str. 297} Tyto mezery ovlivňují naše znalosti o časování a o změnách tvaru a funkce těla.

Nicméně pokud se v krátkém období objeví několik výrazně nových linií, lze říci, že tempo změn bylo překvapivě rychlé. Příkladem může být výskyt nových skupin plazů ve svrchním triasu. Použijeme-li pojem "plaz" v širokém slova smyslu, pak mezi tyto skupiny patří dinosauři, pterosauři, chelonie (želvy), krokodýlonožci (rané Crocodilia), fytosauři a o něco dříve (střední trias) ichtyosauři.

K těmto radiacím došlo po velkém permsko-triasovém vymírání, které ukončilo prvohory. V samotném triasu došlo k několika menším (ale přesto významným) vymíráním. Trias má bohužel nejchudší fosilní záznam z celé druhohorní éry.

Příčiny

Inovace

Vývoj nové vlastnosti může umožnit diverzifikaci skupiny, protože umožňuje nové způsoby života. Nejnázornějším příkladem je kleidové vejce, které se vyvinulo u raných amniot a umožnilo obratlovcům proniknout na souš. Cleidoidní vajíčko se muselo vyvinout v mladším devonu nebo na počátku karbonu. Obojživelníci, kteří se rozvětvili před touto událostí, stále kladou vajíčka do vody, a jsou tak omezeni v rozsahu, v jakém mohou využívat suchozemské prostředí.

Příkladem skromnější inovace je evoluce čtvrtého špičáku u savčího zubu. Tato vlastnost umožňuje značně rozšířit škálu potravin, kterými se lze živit. Evoluce tohoto znaku tak zvýšila počet ekologických nik, které mají savci k dispozici. Tento znak vznikl v průběhu kenozoika několikrát u různých skupin a pokaždé po něm bezprostředně následovala adaptační radiace. U ptáků evoluce letu otevřela nové možnosti a došlo k nejméně dvěma obrovským adaptivním radiacím (jedna před a druhá po události vymírání K/T). Ještě nápadnější byla evoluce letu hmyzu, která vedla k obrovské radiaci v druhohorách. Poté si tyto skupiny hmyzu vyvinuly způsoby, jak se živit kvetoucími rostlinami. Nyní početně převyšují všechny ostatní formy živočichů.

Příležitost

K adaptivnímu šíření často dochází, když organismy vstoupí do prostředí s neobsazenými nikami, jako je nově vzniklé jezero nebo izolovaný ostrovní řetězec. Kolonizující populace se mohou rychle diverzifikovat a využít všechny možné niky. K příležitostem dochází, když se vytvoří pevninské mosty mezi oblastmi, které byly dříve oddělené, a kdykoli se druhy dostanou na nové místo na světě.

Ve Viktoriině jezeře, izolovaném jezeře, které vzniklo nedávno v africkém riftovém údolí, se během pouhých 15 000 let z jednoho rodičovského druhu vyvinulo více než 300 druhů cichlid.

Volné ostrovy

Na Havajských ostrovech, které mají rozlohu asi 17 000 km2 (6 500 km²), žije nejrozmanitější sbírka drozofilních much na světě, od deštných pralesů až po horské louky. Je známo asi 800 druhů havajských drozofilů.

Studie ukazují jasný "tok" druhů ze starších na novější ostrovy. Existují také případy kolonizace zpět na starší ostrovy a přeskakování ostrovů, ale ty jsou mnohem méně časté. Podle radioaktivního datování draslíkem/argonem se současné ostrovy datují do období před 0,4 miliony let (mya) (Mauna Kea) až 10mya (Necker). Nejstarším členem havajského souostroví, který je dosud nad mořem, je atol Kure, který lze datovat do 30 mya. Samotné souostroví, které vzniklo pohybem pacifické desky přes horkou skvrnu, existuje mnohem déle, přinejmenším do křídy. Havajské ostrovy plus bývalé ostrovy, které jsou nyní pod mořskou hladinou, tvoří řetězec Havajsko-císařských podmořských hor; a mnoho z podmořských hor jsou guyoty.

Všechny původní druhy drozofilů na Havaji zřejmě pocházejí z jediného předka, který ostrovy kolonizoval asi před 20 miliony let. Následnou adaptivní radiaci podnítil nedostatek konkurence a široká škála volných nik. Ačkoli by bylo možné, aby ostrov kolonizovala jediná březí samice, pravděpodobnější je, že se jednalo o skupinu z téhož druhu.

Na Havajském souostroví se vyskytují i další živočichové a rostliny, které prošly podobnou, i když méně nápadnou adaptační radiací.

Hromadná vymírání

Po masovém vymírání běžně následuje adaptivní záření. Po vymírání zůstává mnoho nik volných. Klasickým příkladem je nahrazení neptačích dinosaurů na konci křídy savci v paleocénu.

1. Druh A migruje z pevniny na první ostrov. 2. Izolován od pevniny se druh A vyvíjí v druh B. 3. Druh B migruje na druhý ostrov. 4. Druh B se vyvine v druh C. 5. Druh C znovu osídlí první ostrov, ale nyní není schopen se rozmnožovat s druhem B. 6. Druh B se vyvine v druh C. Druh C migruje na třetí ostrov. 7. Druh C se vyvine v druh D. 8. Druh D migruje na první a druhý ostrov. 9. Druh D se vyvine v druh E. Tento proces může pokračovat donekonečna, dokud se nedosáhne velké rozmanitosti.

Velké záření

• Kambrickáexploze: nejznámější ze všech adaptivních radiací. Většina fylů se objevila během kambria nebo těsně před ním.
• Let: všechny formy létajících zvířat jsou velmi úspěšné.
• Let u hmyzu: Pterygota: největší počet žijících druhů je létající hmyz.
• Let u ptáků: původ ptáků: největší počet suchozemských obratlovců.
• Radiace dinosaurů ve svrchním triasu.
• Svrchnokřídová radiace kvetoucích rostlin.

Související stránky

• Adaptace