Processus de rayonnement adaptatif, types et exemples

La Radiation adaptative C'est un phénomène qui implique la diversification évolutive d'un ensemble d'espèces qui conduit à l'apparence, par une adaptation "rapide" à différentes niches écologiques, de nouvelles façons de la même espèce ancestrale.

Le concept de rayonnement adaptatif a été proposé par Charles Darwin, un naturaliste anglais du XIXe siècle, après un voyage qu'il a entrepris aux îles Galapagos, où il a observé en détail à plusieurs espèces de pinzones insulaires, descendants des ancêtres continentaux, qui possédaient des modifications différentes de modifications dans leurs sommets.

Rayonnement adaptatif des pinzones (Source: Jackie Malvin [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)] via Wikimedia Commons)

La découverte de ces pinzones représentées pour Darwin les principales preuves zoologiques pour soutenir leurs théories de la «descente avec modification», car les différentes formes de pics qu'ils ont observées, toutes dérivées de la même lignée ancestrale, semblaient être adaptées pour exploiter différentes ressources de la Le même niche trophique, "partitionnement".

Il a été déterminé que les principales causes de rayonnement adaptatif ont à voir avec l'interruption du flux de gènes entre des individus de la même espèce (isolation géographique), avec des variations environnementales marquées et avec l'absence de prédateurs ou des pressions négatives négatives.

En ce sens, c'est un fait de l'histoire naturelle que les événements d'extinction de masse ont conduit à l'impressionnant rayonnement adaptatif de nombreux groupes d'êtres vivants, car l'absence d'organismes offre des possibilités pour survivre des espèces pour coloniser les niches vides et passer par des processus de rayonnement adaptatif.

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Processus de rayonnement adaptatif

Le rayonnement adaptatif, comme expliqué, est l'apparition de nouvelles espèces écologiquement différentes d'une lignée ancestrale commune.

Ces événements se produisent nécessairement par un processus de spéciation qui, selon le concept biologique des espèces, implique une interruption du flux de gènes (isolation reproductive) entre la progéniture "modifiée" et son ancêtre immédiat.

De nombreux auteurs sont favorables à l'idée que le rayonnement adaptatif est une sorte de "prolongation" du processus de spéciation, mais est dirigé par des facteurs écologiques et soumis à des conditions initiales assez spéciales.

Habituellement, l'isolement géographique est l'un des principaux facteurs qui influencent le rayonnement adaptatif, car les populations isolées sont «forcées» à s'adapter à l'utilisation de nouvelles niches écologiques ou à l'absence de prédateurs anciens.

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L'un des exemples qui illustre le mieux comment le processus de rayonnement adaptatif se produit est la colonisation des îles, le sommet de certaines montagnes et jeunes lacs (ou vierges) par des espèces d'une autre origine.

Les îles géographiques peuvent être le produit de différents événements géologiques, mais une île écologique peut également être prise en compte, car l'isolement des individus d'une population en raison de différences comportementales ou environnementales implique également un obstacle au flux génétique, ce qui conduit à la spéciation.

Comment se produit le rayonnement adaptatif sur une île?

Si nous considérons une île géographique de formation récente (géologiquement parlant), nous pouvons imaginer qu'elle est initialement "nue" ou dépourvue de tout être vivant.

Cette île représente donc une opportunité écologique extraordinaire pour la colonisation ou la colonie de toute espèce du principal (continental) ou non, qui peut profiter des ressources écologiques que cette île offre.

Les espèces de colonisation peuvent être des bactéries, des champignons, des algues, des plantes terrestres, des animaux, etc., que lors de la mise en place de la "nouvelle" île, certaines de leurs fonctionnalités pour l'exploitation trophique peuvent s'adapter ou se spécialiser, par exemple, d'une nouvelle niche, probablement très différente de la niche dont ils sont ressortis.

Tôt ou tard, à l'échelle évolutive, les différences des caractéristiques qui ont été établies signifieront une barrière de reproduction qui empêchera le flux de gènes entre les individus colonisants et les «individus ancestraux» sur le continent dont ils se diversifiaient où ils se sont diversifiés.

Diversification adaptative vs rayonnement adaptatif

Il est important de noter que la définition moderne du rayonnement adaptatif a deux caractéristiques principales:

- Le rayonnement adaptatif n'est pas le même que la diversification de l'adaptation (par sélection naturelle) au sein des mêmes espèces

- L'adaptation entraîne un rayonnement adaptatif

Ces deux phrases ce qu'elles signifient, c'est que sans spéciation, vous ne pouvez pas parler de rayonnement adaptatif, tout comme il ne peut pas être dit de spéciation sans rayonnement adaptatif (il ne s'agit pas seulement de changements individuels dans la réponse adaptative à une nouvelle condition environnementale).

Gars

Selon certains auteurs, les événements de rayonnement adaptatif peuvent être "classés" en trois types, selon ce stimulus qui déclenche le processus. Ainsi, un rayonnement adaptatif peut être donné par un changement environnemental, par une adaptation générale ou par la formation d'un archipel.

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En ce qui concerne le rayonnement adaptatif déclenché par des changements environnementaux, il se produit en raison de la pression sélective qui oblige les espèces à adapter un environnement qui a considérablement changé, afin de survivre.

Le rayonnement se produit donc, d'une manière que la nouvelle espèce qui sera formée le fera pour coloniser les nouvelles niches écologiques qui surgissent en raison de tels changements environnementaux.

Les rayonnements adaptatifs qui se produisent par des adaptations générales le font grâce à l'apparence ou au développement de nouvelles compétences dans des individus de la même espèce, ce qui leur permet de coloniser de nouvelles niches écologiques.

La formation ou l'existence d'Archipelagos, de grandes soulèves de montagne ou des îles océaniques représentent l'une des principales causes de rayonnement adaptatif, car ces sites peuvent être colonisés par de nouvelles espèces qui doivent s'adapter rapidement à ces lieux, plongeant évolutivement à partir de leurs ancêtres immédiats.

Exemples de rayonnement adaptatif

- Les animaux

Los Pinzones (oiseaux)

Darwin a donné à la communauté scientifique le meilleur exemple qu'il a atteint pour démontrer le rayonnement adaptatif chez les animaux: le cas des pinzones des îles Galapagos.

Les pinces sont un type d'oiseau qui se nourrit de graines et appartient au genre Geospiza. On pense que ces oiseaux ont récemment divergé les uns des autres, où l'isolation reproductive a eu lieu en raison d'une divergence écologique partiellement associée à l'adaptation à différents types de graines.

Les Pinzones Galapagos (Source: Robert Taylor Pritchett [Domaine public] via Wikimedia Commons)

Chez les oiseaux, les différences de forme et de taille du corps, ainsi que certaines caractéristiques de la chanson liées à la morphologie, peuvent se terminer par une isolation pré-productive, qui implique progressivement un processus de spéciation.

Les cyclides (poissons)

Un autre exemple classique de rayonnement adaptatif est celui des cyclides, qui appartiennent à la famille des Cichlidae de poisson d'eau douce tropicale.

Les espèces de cette famille descendent d'une espèce qui se nourrissait d'algues et de sédiments mous, mais de cette espèce divergente dans différents endroits.

Phylogenèse du poisson cyclide (source: Figure originaleː Joana I. Meier, David A. Marques, Salome Mwaiko, Catherine et. Wagner, Laurent Excoffier et Ole Seehausenediting par Dennis Pietras, Buffalo, NY USA [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)] via Wikimedia Commons)

Dans un lac connu sous le nom de Barombi MBO, un processus de rayonnement adaptatif a créé 11 espèces différentes, parmi lesquelles il existe des espèces prédatrices d'autres poissons et insectes, des espèces qui se nourrissent d'œufs, de filtrage des espèces et d'autres qui nourrissent des éponges comme des éponges.

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Dans un autre lac, le lac Malawi, un rayonnement adaptatif s'est également produit, peut-être le plus important parmi les cyclides, où il y a des poissons qui se nourrissent des ectoparasites d'autres poissons et poissons qui se déchirent de la peau d'autres poissons. Les cyclides ont également été identifiés qui se nourrissent d'échelles, les œufs d'autres poissons et leurs larves, etc.

Le rayonnement adaptatif de ces poissons n'était pas seulement dû à l'exploitation de nouvelles niches trophiques (aliments), mais aussi à certains modèles de comportement et d'habitat qui ont été décrits par divers auteurs.

- Étages

Un exemple de rayonnement adaptatif est celui des plantes vasculaires et la colonisation des environnements terrestres. Les plantes vasculaires sans pépins sont apparues pour la première fois dans les registres fossiles du Silurique, mais plus diversifiés pendant le carbonifère.

Le rayonnement adaptatif soudain des angiospermes (plantes fleuris) s'est produit dans le jurassique, le temps où on pense que ceux-ci sont sortis des fougères avec des graines. Sa complexité a cependant augmenté il y a environ 100 millions d'années.

Pendant la diversification des angiospermes, c'est-à-dire leur rayonnement adaptatif, au moins trois transitions ont été données: d'abord, l'apparence du carpelle, puis l'apparence de la double fécondation et enfin l'apparition de fleurs telles que nous les connaissons dans le présent.

Les références

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