Местных растений и животных сыграли решающую роль в создании теории естественного отбора. Путешествие на Галапагосские острова входит в список жизненных задач каждого , и причин этому множество. Давайте познакомимся с некоторыми экстраординарными животными, которых можно увидеть на Галапагосе.
Слоновая черепаха
Эти настолько культовые, что весь архипелаг был назван в их честь (на испанском «galapago» означает «черепаха»). Это крупнейший вид черепах в мире и среди долгоживущих позвоночных, и продолжительность их жизни может превышать 170 лет.
Учитывая отсутствие крупных хищников, взрослые черепахи демонстрируют кроткое поведение, что, к несчастью, подвергло их опасности со стороны первых поселенцев. По оценочным данным, лишь 200 лет назад на островах обитала популяция из более 250 тысяч особей, а на сегодняшний день этих черепах осталось лишь около 15 тысяч.
Приятно то, что активные принесли пользу многим подвидам, и островные популяции черепах находятся, в основном, на пути к возрождению и восстановлению численности.
Морская игуана
Этот невероятный вид игуаны – единственная оставшаяся морская ящерица на Земле. Скорее всего, этот вид развил морской образ жизни из-за недостатка питательной зелени на суше, сделав выбор в пользу . Эта игуана обладает специальными носовыми железами, которые позволяют избежать потребления слишком большого объема соли, отфильтровывая и извергая ее через ноздри.
Нелетающий баклан
Нелетающий баклан – кандидат на звание самого необычного эндемичного животного Галапагосов, ведь это единственный вид бакланов в мире, утративший способность летать. В результате он достигает довольно больших размеров, являясь крупнейшим видом бакланов на Земле.
Из-за отсутствия способности летать эти птицы являются легкой добычей для занесенных хищников , таких как собаки, коты, крысы и кабаны. Сегодня существует лишь около 1600 особей этого вида.
Галапагосский вьюрок
Эти удивительные вьюрки сыграли важнейшую роль в формировании дарвиновской теории естественного отбора, благодаря чему заслужили место среди самых известных созданий этих островов. Существует около 13 разных видов, но все они эволюционировали от единственного предка. Каждый из видов легко отличить благодаря различным размерам и форме клюва.
Эволюция вьюрков на Галапагосе представляет собой отличный пример , в которой организмы быстро диверсифицируются.
Галапагосский пингвин
Эти пингвины одни из самых маленьких в мире; кроме того, это единственный вид, обитающий к северу от экватора. И его можно встретить только на Галапагосских островах. Как и многие другие , этот вид создает .
Галапагосский морской котик
На Галапагосских островах есть немного эндемичных видов млекопитающих, но этот морской котик исключение. Кроме того, эти создания больше всего любят сушу из всех видов котиков мира, проводя около 70 процентов жизненного времени вне воды. Их хрипловатый очаровательный лай знаком каждому, кто когда-либо посещал острова.
Голубоногая олуша
Забавное название отлично подходит для необычного внешнего вида этого создания. Голубоногих олуш легко различить благодаря цвету лап. Брачный ритуал этих птиц – тоже довольно смешное мероприятие, когда самцы высоко поднимают лапы, важно выступая перед самками.
Интересно то, что степень голубизны лап является показателем здоровья птиц, так как цветной пигмент – это результат диеты из свежей рыбы.
Голубоногих олуш можно встретить не только на Галапагосских островах, но около половины мировой популяции обитает именно там.
Галапагосский канюк
Галапагосского канюка пропустить сложно, так как это единственная дневная хищная птица на островах. Хотя канюки охотятся, в основном, на маленьких животных, таких как саранча, многоножки и ящерицы, эти птицы представляют собой высших хищников, и известно, что они могут налетать на игуан и кладки яиц слоновых черепах.
Кроме того, эти хищники нападают на занесенные виды, такие как козы и куры. Из-за этого на них активно охотились фермеры, и в итоге вид попал под угрозу исчезновения. Считается, что в мире осталось лишь около 200 племенных пар.
Килехвостая игуана
Одно из наиболее распространенных животных на Галапагосах – это островные маленькие ящерицы, которых часто называются килехвостыми игуанами. Существует не менее семи распознанных видов, и у каждого из них есть свои уникальные черты. Как и в случае с галапагосскими вьюрками, это разнообразие видов является отличным примером эволюционной радиации.
Великолепный фрегат
Вряд ли есть более легкоузнаваемые птицы, чем великолепные фрегаты. Они могут похвастаться гигантским красным горловым мешком, который, будучи полностью надутым, обеспечивает птице неповторимый и яркий внешний вид. Очень забавно наблюдать, как он надувается. Конечно, чем ярче мешок, тем привлекательнее он выглядит для самок.
Хотя великолепные фрегаты – это перелетные птицы, которых можно увидеть по всей территории Атлантического океана и в Южной Америке, колонии, населяющие Галапагос, считаются генетически отдельными, ведь они не скрещивались с континентальными сородичами в течение нескольких сотен тысяч лет.
Саранча Schistocerca melanocera
Эта цветастая саранча характерна только для Галапакосских островов. Как правило, насекомые вырастают около 8 сантиметров в длину. Этот вид представляет собой важнейшее звено в пищевой цепи архипелага, так как он служит основным источником питания для килехвостых игуан и галапагосских канюков.
Волнистый альбатрос
Волнистый альбатрос – крупнейшая птица, которую можно встретить на островах. Это единственный вид альбатросов, обитающий исключительно в тропиках. И хотя птица способна парить на большие расстояния, размножается она только на Галапагосских островах.
Волнистые альбатросы создают пары на всю жизнь и демонстрируют один из самых прекрасных в природе. Партнеры быстро щелкают клювами, соприкасаясь ими, что похоже на неуклюжие . В промежутках между поцелуями они поднимают голову и издают ухающие звуки.
Галапагосский пересмешник
Галапагосские вьюрки во многом посодействовали созданию дарвиновской теории естественного отбора, а вот галапагосский пересмешник, очевидно, является первым примером эволюционной радиации, с которым столкнулся Дарвин на островах. Именно на примере этой птицы Дарвин обнаружил отчетливые адаптивные отличия от острова к острову.
Хотя они могут летать, известно, что эти птицы преследуют добычу бегом, что делает ее порой похожей на кукушку-подорожник.
Красный рифовый краб (Grapsus grapsus)
>
На Галапагосских островах - известной группе островов, на которых в 1830-е годы побывал Чарльз Дарвин, обитает тринадцать видов вьюрков (зябликов). Вьюрки демонстрируют разнообразие форм и размеров клювов, все из которых подходят для их разных типов питания и образов жизни. этому явлению следующее объяснение: все они являются потомками первоначальной пары вьюрков, и что естественный отбор ответственен за их отличия.
Как это не удивительно для некоторых людей, но большинство современных креационистов придерживаются этого объяснения. Это не должны обязательно быть какие-либо «эволюционные» изменения, в смысле предоставления свидетельств в пользу превращения амебы в человека. Никакая новая генетическая информация не была добалена. Если исходная популяция имеет достаточную сотворенную изменчивость (генетический потенциал), чтобы объяснить появление этих разных признаков в её потомках, естественный отбор позаботился бы об итоговой адаптации, как покажет очень простой пример.
Скажем, к примеру, что 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 изменениях подобного рода, вьюрки все равно остаются вьюрками, а . Границы, в которых могут происходить изменения, установлены количеством информации, которая исходно присутствует, и из которой и происходит отбор.
Креационисты уже давно говорят о таком «разделении под воздействием отбора» у исходных видов, описывая, к примеру, волков, койотов, динго и других диких собак, которые все произошли от одной пары животных, находившейся на борту Ноевого Ковчега. Однако антикреационисты ухватились за вопрос времени. Они настаивают на том, что для описанноей выше вариации потребовалось бы намного больше времени, чем позволяет Писание. Искусственный отбор происходит быстро - они признают это . Но, по их мнению, это потому селекционеры умышленно воздействуют на каждое поколение. Обычная же «оценка» периода, за который Дарвиновский вьюрок образовались от исходной популяции, колеблется в пределах от одного до пяти миллионов лет.
Однако, профессор зоологии из Принстонского университета, Питер Грант, недавно опубликовал результаты тщательного восемнадцатилетнего исследования всех Галапагосских вьюрков, во время которого проводилось наблюдение естественного отбора. Например, во время засушливых лет, когда вьюркам не хватало маленьких семян, отбор способствовал выживанию вьюрков с более длинными и сильными клювами, способными доставать оставшиеся крупные семена, что и повернуло популяцию в этом направлении.
Несмотря на то, что само наблюдение не является чем-то удивительным и глубоким, скорость этих изменений просто потрясает . При такой наблюдаемой скорости, как Грант подсчитал, потребовалось бы всего лишь 1200 лет для того, чтобы превратить среднего земляного вьюрка, например, в кактусового вьюрка. Чтобы превратить его в более похожего земляного вьюрка потребовалось бы всего около 200 лет.
Обратите внимание на следующее (хотя в статье и не говорится об этом): подобные стремительные изменения могут не иметь ничего общего с образованием каких-либо новых генов в результате мутации, но они основываются на описанной нами выше процессе, т.е. отбирая из того, что уже есть. Поэтому это не может расцениваться как свидетельство настоящей, восходящей (макро) эволюции - хотя многих наивных студентов, несомненно, будут учить этой «эволюции в действии».
Наоборот, перед нами настоящее свидетельство того, что такое (нисходящее) адаптационное образование нескольких видов из одного сотворенного вида, может легко происходить в пределах нескольких столетий. И для этого совершенно не нужны миллионы лет. Данный аргумент еще больше подкрепляется тем фактом, что после Потопа давление отбора было намного сильнее - происходила быстрая миграция в новые, незаполненные экологические ниши, наблюдался остаточный катастрофизм, и отмечались изменения климата, поскольку Земля высыхала, жизнь на ней налаживалась, и происходила одновременная адаптивная радиация видов.
Ссылки:
Подсемейство Галапагосские, или дарвиновы, вьюрки - Geospizinae - – это эндемичное подсемейство, населяющее Галапагосские острова и о. Кокос. Свое название эта группа птиц получила в честь Ч.Дарвина, который впервые оценил их значение с точки зрения теории эволюции. Галапагосские острова – это архипелаг, состоящий из 16 больших островов и россыпи мелких островков, расположенных в Тихом океане вблизи экватора на расстоянии примерно 970 км к западу от побережья Эквадора (Южная Америка).
К дарвиновским вьюркам относится 14 видов птиц: из них 13 видов населяют острова Галапагосского архипелага, а 1 вид – обитает на о. Кокос. Общепризнанно, что все 13 видов вьюрков, обитающих на островах Галапагосского архипелага, произошли от одного предкового материкового вида, поселившегося на этих островах сотни тысяч лет назад. Столь интенсивному видообразованию, вероятно, способствовала умеренная географическая изоляция между популяциями разных островов: с одной стороны, на каждом острове первоначально сформировался собственный генофонд, а с другой стороны, в результате последующих миграций на каждом острове сложился ценоз из 3…10 видов вьюрков. Наличие двух и более родственных видов в одном ценозе обусловливает высокую степень конкуренции между ними. В результате происходит диверсификация, или тонкая дифференциация экологических ниш. В качестве противоположного примера можно привести вьюрков одиночного острова Кокос, удаленного от материка и от Галапагосского архипелага на сотни километров. Несмотря на большое разнообразие местообитаний, вьюрки на этом острове представлены единственным эндемичным неспециализированным видом. Интенсивное видообразование и глубокая дифференциация экологических ниш привели к возникновению трех родов дарвиновских вьюрков: Род Земляные вьюрки (Geospiza) – 6 видов. Это ширококлювые птицы, которые кормятся на земле семенами и цветками опунции. Род Древесные вьюрки (Camarhynchus) – 6 видов. Это тонкоклювые птицы, которые кормятся на деревьях. Один из этих видов питается растительной пищей, а остальные – насекомоядные (например, дятловый вьюрок в поисках насекомых зондирует трещины палочками и иголками кактусов). Род Славковые вьюрки (Certhidea) – монотипический, то есть представлен одним видом; этот вид наименее специализирован и встречается повсеместно. Таким образом, спектр питания зависит от размеров клюва: более широкий (высокий) клюв дает возможность поедать крупные семена. Длина и высота клюва у одного и того же вида сильно меняются на разных островах, что отражает влияние межвидовой и внутривидовой конкуренции. Например, если виды А и В (Geospiza fuliginosa и Geospiza fortis) населяют разные острова, то высота клюва у каждого вида составляет 8,5-11 мм. Если же два вида населяют один остров, то у одного из них (G.fuliginosa) высота клюва уменьшается до 7-9 мм, а у другого (G. fortis) – возрастает до 10-16 мм. Таким образом, в популяциях разных видов вьюрков высота клюва является полиморфным признаком. Ранее галапагосских вьюрков относили к семейству Вьюрковых.
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"]
