适应性辐射是指一个物种在一个环境中分支占据多个生态位,并最终进化为多个物种。物种在大规模灭绝后或在以前无人居住的岛屿上定居时,在适应辐射方面最为成功。在这两种情况下,通常会被竞争物种占据的生态位被留给新物种自由利用。
生态系统由许多为生存而竞争的动植物物种组成。在一个典型的生态系统中,一个物种将进化到占据一个特定的生态位,该生态位被定义为一种生命形式在其环境中的作用,包括它生活的栖息地和它消耗的资源。在大多数生态系统中,多个物种占据相同的生态位,必须继续进化,以便在资源有限的情况下获得竞争物种的优势。一个系统中的所有物种都在不断进化,因此大多数竞争都以僵局结束,只有偶尔一个物种会发展为主导其他物种。
在一个新的环境中,例如在一个最近形成的岛屿上,许多生态位都没有被占用。当一个物种到达一个新的环境并进化到利用多个生态位时,会发生适应性辐射。最终,一个物种将变成多个不再杂交的物种。这种进化模式在全世界都很普遍,可以通过许多植物和动物的化石记录来追溯。
适应性辐射最著名的例子之一是加拉帕戈斯群岛的雀类进化。据信,这些吃种子的小型鸟类于数百万年前抵达厄瓜多尔以西600英里处相对无人居住的岛屿。在没有其他小型鸟类的情况下,亲本物种进化出不同的喙形状,以食用岛上的不同食物。雀类进化出了喙,帮助它们吃昆虫、幼虫和花,有一个物种甚至进化出了有喙的喙,这使得它们可以制作和使用工具捕捉昆虫。在1835年访问加拉帕戈斯群岛后,查尔斯·达尔文将许多鸟类带回家,后来对它们喙的研究使他发展了他的进化论。
适应性辐射的另一个例子是澳大利亚大陆有袋动物的进化。有袋类动物最初是小型负鼠类动物,但大约5500万年前到达澳大利亚时,它们进化成了许多物种。非洲大陆上没有其他哺乳动物,所以有袋类动物向外辐射,以填补非有袋类在世界其他地区的角色。袋鼠进化成大型食草动物,有袋狮子进化成大型捕食者。
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