2. Yleiskatsaus Petren et al. – lehden erityiskysymykseen
. (2010) on ensimmäinen raportti geneettinen analyysi kerätyt näytteet, Charles Darwin ja hänen shipmates the voyage of h. m. s. Beagle. Kirjoittajat käyttää nykyaikaisia geneettisiä työkaluja, kuten kloonaus ja sekvensointi muinaisen DNA: n ja multilocus mikrosatelliitti markkereita, genotyypin moderni ja historiallinen finch näytteitä ja väestöä Galapagos-saarilla, tutkia monimuotoisuuden väheneminen tässä saaren ekosysteemin vierailun jälkeen Darwin vuonna 1835., Tässä tutkimuksessa kävi ilmi, että paljon enemmän luonnon monimuotoisuus on menetetty Galapagoksen kuin oli aiemmin todennut, huolimatta siitä, että nämä saari elinympäristöjä pidetään vähiten vaikuttavat ihmisten vuoksi suhteellisen myöhään etsintä ja alhainen ratkaisun toimintaa. Lisäksi, tämä kirja tekee toinen tärkeä panos valottaa joitakin (linjaa!,) tuntematon osa Darwinin finch yksilöitä kuten kirjoittajat pystyivät menestyksekkäästi määrittää sijainti ja lajien määrä tuntematon peippoja keräämät Charles Darwin ja muut alkuvuodesta kerätä tutkimusmatkoja viime 175 vuotta.
huolimatta useiden Darwinin peippojen (yllä) saaripopulaatioiden ilmeisestä häviämisestä yksikään laji ei ole kuollut sukupuuttoon., Kuitenkin, viime vuosina, mikä johtuu yhdistelmä lisääntynyt ihmisen toiminta, elinympäristön häviämisen ja hyökkäys esitteli lajia, mangrove finch (Camarhynchus heliobates) on nyt partaalla sukupuuttoon, joissa asuu yhteensä noin 100 yksilöä, ja se on yksi harvinaisimmista linnuista tällä planeetalla. The paper by Fessl et al. (2010) tarjoaa kaivattua uutta määrällistä tietoa tästä uhanalaisesta lajista ja käsittelee sitä suojelutoimien ja-tekniikoiden yhteydessä., On selvää, että mangrove finch on hyvin alhainen numerot kaikki pieni mangrove laikkuja, että se elää ja sen olemassaolo on uhattuna rotat ja lois kärpäsiä. Käyttämällä ohjelmisto väestöennuste analyysi, kirjoittajat suorittaa hyödyllinen analyysi osoittaa, kuinka haavoittuva populaatiot ovat nykyisten järjestelmien saalistus, ja miten haavoittuvuus saattaa olla vähentynyt korkeus jalostukseen menestys ja tukahduttaminen saalistus. Tällaisen tiedon pitäisi olla erittäin hyödyllistä ja arvokasta tämän ja muiden lajien suojelun kannalta., Vaikka ensisijainen painopiste tämä paperi on ekologia ja suojelu mangrove finch ja sen kehitys, se on tärkeä muistutus siitä, mitä voi tapahtua, on endeemisiä saaren lajeja, jotka on työnsi sen mukautuva ominaisuuksia.,
seuraava paperi, jonka Podos (2010) tutki, ovatko jäsenet keskipitkän maahan finch Geospiza fortis väestön tietyssä paikassa, nimeltään El Garrapatero, Santa Cruz Island erotella kaksi nokka-koko muuntautuu perustuu laulu yksin, ja myös lisäksi testataan, ovatko nämä linnut voivat syrjiä kappaleita paikallisia ja etäinen (24 km: n päässä) laulajia saman lajin., Ensimmäinen kysymys on erityisen mielenkiintoinen, koska nämä kaksi muuntautuu tiedetään mate assortatively ja siten voi tarjota hyvän mallin opiskelu muodostumista lajien rajat läpi sympatric eriyttäminen. Kirjoittaja tarjoaa todisteita siitä, että he reagoivat eri tavoin paikallisia kappaleita valmistetaan eri muuntautuu mutta eivät syrji pieni-morph kappaleita tallennettu eri paikoissa, laskuri tulokset edellisen toisto tutkimuksen, jossa paikallisten ja kaukaisten kappaleita saatiin erilaisia vastauksia (Podos 2007)., Suurempi merkitys morph laulaa mies (morph syrjintä) kuin paikka, jossa laulu oli tuotettu (akustinen etusija), mikä tukee hypoteesia, että laulu Darwinin peipot voi toimia käyttäytymisen mekanismi assortative mating ja sympatric evoluution eroja.
a related paper by de León et al. (2010) tutki tekijöitä, jotka välittävät geenivirtausta Darwinin peippojen eri populaatioiden/lajien välillä. Tämä on tutkimus morfologisista eroavuuksista ja lisääntymisterveyden eristämisestä geenivirran läsnä ollessa., Perusteluna on se, että ekologiset erot voivat työskennellä ylläpitää tai jopa edistää eriyttäminen ja lisääntymis eristäminen kun suuntaava valinta on tarpeeksi vahva torjumaan homogenizing vaikutuksia geenin virtaus. Tällaista skenaariota ovat ehdottaneet jokin aika sitten Felsenstein (1981) ja Smith (1989). Kirjoittajat hyödyntää muuttuva väestön keski maa finch vertaamalla geneettisiä eroja (alleeliset vaihtelu klo 10 microsatellite loci noin 1000 yksilöä) tällaisia väestön kanssa morfologiset erot ja maantieteellinen erottaminen väestönosien välillä., Lisäksi, he tehdä samanlainen vertaileva analyysi useaan maahan peippo lajia (medium ground finch G. fortis, pieni maa finch G. fuliginosa ja suuri maa finch G. magnirostris) samasta saari (Santa Cruz Island). Keskeinen havainto on, että populaation (geneettinen) rakenne liittyy nokan morfologiaan, mutta vähemmän maantieteelliseen erotteluun. Että on, ihmiset, joilla on samanlainen nokka koot osoitti vähemmän geneettistä erilaistumista kuin väestön eri nokka kokoja. Lisäksi G., fortis suurimmat erot koko nokka osoitti myös, että suurin ero neutraali markkereita. Tämä malli on myös samankaltainen lajien välinen vertailu keskuudessa maahan peippoja ja johdonmukaisia tuloksia näiden kahden biologisen asteikot (sisäinen ja lajien välinen vaihtelu) viittaavat siihen, että ekologinen eriyttäminen (häiritsevä valinta ja assortative mating) voivat olla tärkeitä ajo lajiutuminen. Lopuksi tutkimus lisää kasvavaa todistusaineistoa, joka osoittaa, että lajiutuminen voi tapahtua populaatioiden välisestä geenivirrasta huolimatta.,
seuraava paperi, jonka Temeles ja työtoverit (2010) koskettaa liittyviä kysymyksiä ja morfologinen sopeutuminen ja lajiutuminen eri joukko lintuja, erakko hummingbirds (Phaethornithinae). Tässä asiakirjassa, kirjoittajat tutkinut kehitys seksuaalinen dimorphism in bill koko ja muoto ryhmä hummingbirds yhdistämällä morfologiset tiedot saatu satoja yksilöitä alkaen 30 eri sukujen muassa museo kokoelmat kanssa äskettäin julkaistu fylogeneettiseen tietoa näistä lajeista., Tällainen laaja nokka-muoto dimorphism sovitettu resource osiointi ei ole olemassa Darwinin peippoja tai monissa muissa lintu ryhmiä, mutta ymmärtää sen alkuperä ja toiminta ryhmissä, joissa sitä ei esiinny, kuten hummingbirds, edistää merkittävästi ymmärrystämme nokka morfologinen kehitys., Kirjoittajat saatu mielenkiintoisia tuloksia, kehitys seksuaalinen dimorphism tämän ryhmän sisällä osoittaa esimerkiksi, että maltillinen naaras-puolueellinen seksuaalinen dimorphism in bill kaarevuus oli esi kunnossa erakko hummingbirds (Phaethornithinae), ja että se oli suuresti täydennetty useita lajeja, kuten Glaucis hirsutus ja Phaethornis tyyppi, jossa laskut naisilla on 60 prosenttia enemmän kaareva kuin laskuja miehillä, mikä selittynee eroilla käyttö elintarvikkeiden kasveja., Niiden tiedot viittaavat siihen, että erakko hummingbirds voi tarjota arvokasta malli tutkimuksissa ekologinen syy-yhteys mekanismi kehitys seksuaalinen dimorphism tahansa lajeja, joissa on eroja ravintoketjun morfologia tai muut tällaiset morfologiset erot johtuvat sukupuolesta resurssien käyttöä.
paperi -, Avustus & Grant (2010) tarjoaa kiehtova katso malleja gene flow lajien välillä Darwinin peippoja on Daphne Suuri Saari, sekä geenin virtaus, koska maahanmuutto con – ja heterospecifics., Tärkein tulos oli, että geeni rahavirta heterospecifics näyttää olevan suurempi kuin geenin virtaus lajitovereihin eri saarilla, on varsin kiehtova ja ajatuksia herättävä, sillä se haastaa meidän tavallista käsityksiä koskien lajien rajat ja rooli geenin virtaus pitää populaatioiden saman lajin yhtenäistä ja väestön eri lajit erillään. Kirjoittajat käytetty erittäin kattava menetelmiä yhdistämällä sukutaulujen kautta saatu havainnointi ja genotyypin kanssa nikamaluhistumien mittaukset ja jopa käyttäytymiseen liittyviä havaintoja, kuten kappaleen rakenne ja ohjelmisto., Näiden huolellisten havaintojen ansiosta kirjoittajat pystyivät arvioimaan onnistuneesti näin suhteellisen pieniä määriä geenivirta. He päättelivät, että konspesifinen geenin virtaus maahanmuuton seurauksena osaksi Daphne Major oli liian tyhjäksi vahva vaikutuksia sekä hybridisaatio ja paikallinen valinta, ja että konspesifinen ja heterospecific geenin virtaus yhdessä ovat riittävä torjumaan satunnainen geneettinen ajautuminen., Yksi merkittävä seuraus havainnot Grant & Grant (in press) on, että geeni vaihto väestönosien välillä on monimutkainen, heterogeeninen ja dynaaminen prosessi, ajassa mitattuna yli vuosikymmenen paljastava väestön geneettinen rakenne, joka on usein käytetään laskea keskimääräiset hinnat geenin virtaus oletetaan vakaassa tilassa. Geeninvaihdon monimutkaiset kuviot voivat johtaa risteyttämisen esteen muodostumiseen keinottelun aikana.,
Clegg & Phillimore (2010) toimittama paperi, joka tarjoaa mielenkiintoista tietoa siitä, miten fenotyyppinen ja geneettinen ero voidaan kytkeä lajien saaren lintuja. Paperi on vakava yritys erottaa evoluution voimat, jotka muokkaavat alkuperä biologista monimuotoisuutta tutkimalla väestön geneettinen rakenne ja fenotyyppiset erot välillä kaksi co-jaetaan congeneric lintu lajeja suvun Zosterops elävät Vanuatu saaristossa., Kirjoittajat hyödynsivät tämän saaren järjestelmän osoite suhteellinen asema drift ja geenivirta muotoiluun geneettistä vaihtelua sisällä väestön, kun taas korreloivat malleja geneettinen vaihtelu fenotyypin erot keskuudessa väestön. Vertaileva analyysi näiden ominaisuudet välillä kaksi lintulajia, joilla on samankaltaisia ecologies mutta erilaiset historiat saarilla osoittautunut erityisen paljastava. Havaittiin, että muuttoliikkeen vaikutus populaation geneettiseen rakenteeseen näytti säilyvän hyvin pitkään (jopa satojatuhansia vuosia) niiden saaristoympäristössä., Samaan aikaan, odotettavissa siirtyminen kunto drift-välitteisen järjestelmän saaren väestön tullut yhä eristetty vuoksi vähentää leviämiskyky todettiin vain osittain esiintyä endeeminen laji, vaikka pitkä evolutiivinen historia saaristossa (miljoonia vuosia). Lähestymistapa ja johtopäätökset on kuvattu tässä asiakirjassa muodostavat tärkeän tausta harkita tulevaisuudessa, kun opiskelu saari lajiutuminen Darwinin peippoja ja muita lajeja.,
Darwinin peipot ovat kaikkein kuuluisa differential käyttää niiden eri nokat, joiden muodot ja koot ovat uskotaan olevan maksimaalisesti tehokas niiden ruokavalioon. Yksi kaikkein tärkeitä näkökohtia nokka-toiminto on kyky välittää ja kestää biomekaaniset stressin aikana nokka käyttöä, mikä on erityisen tärkeää lajien halkeilua suuri ja/tai kovia siemeniä. Biomekaaniset lähtö integroitu nokka/leuka ja kallon lihaksiston järjestelmä olisi sovitettava fysikaaliset ja geometriset ominaisuudet nokka. A paper by Soons et al., (2010) on mielenkiintoinen tutkimus, joka käyttää kooste empiirisen aineiston suorittaa laskennallisen analyysin mekaaninen ja mukautuva merkitys nokka muoto Darwinin peippoja. Tarkemmin tekijät käyttivät äärellisen elementtimallinnusta murtumien välttämisen hypoteesin testaamiseen. Käyttämällä ääni menetelmät ja hyvin rakennettu laskennallinen analyysi, kirjoittajat tuottivat tutkimuksen, jonka pitäisi olla laajasti informatiivinen biologit aloilla ecomorphology, kallon ja kasvojen alueen biomekaniikka ja kehitys., Tämä paperi osoittaa, että syvä ja leveä nokka maahan peippoja mahdollistavat vähentäminen alueilla, joilla on korkea stressiä ja huippu stressiä suuruudet, jolloin linnut murtaa kovia siemeniä samalla rajoittaa riskiä nokka vika. Nämä tulokset auttavat selittämään syvä ja leveä nokka morfologioita joukossa siemen-syöminen maahan peippoja verrattuna samankokoisten lajien Darwinin peipot jatkaa erilaisia ruokavalioita, kuten kaktus peippoja, ja korrelaatio, kuten morfologia lisääntynyt purra voima raportoitu aiemmin (Herrel ym. 2005).
a paper by Tebbich et al., (2010) käsittelee Darwinin peipoissa käytöspiirteiden adaptiivista evoluutiota. Kun eri muotoinen nokat mahdollistavat tehokkaamman (ja turvallinen) käsittely eri elintarvikkeiden lähteistä, joita Darwinin peipot, yksi merkittävä ja usein unohdetaan osa niiden biologia on erilaisia käyttäytymiseen liittyviä muutoksia, että nämä linnut näyttö etsiessään ja käyttää niitä elintarvikkeiden lähteistä., Maahan peippoja tutkia maaperän ja suuria kiviä, siemeniä, kaktus peippoja tunkeutua kaktus kukkia ja hedelmiä niiden huomautti nokat, Warbler peippoja koetin lehdet puita ja pensaita pieni niveljalkaisten ja terävä-beaked peippoja peck sulka silmut juoda verta tissejä tai crack munat työntämällä niitä yli kivien. Yksi kaikkein satunnaisia esimerkkejä, kaikki linnut, tikka peipot tekee työkalu oksa tai haara poistaa hyönteinen toukka päässä rako puun runko, kun he eivät pysty saavuttamaan sitä nokallaan (Ole 1947; Bowman 1961)., Tällainen monipuolinen ja neophilic käyttäytymistä luultavasti on syvällinen geneettinen komponentti, mutta miten ja milloin tällaista käyttäytymistä kehittynyt Darwinin peippoja jäi vain arvailua. Kirjoittajat testasivat ’joustava varsi hypoteesi selittää vaihtelua välillä havaittiin Darwinin peipot liittämällä yksilön sopeutumiskyky lajimäärä. Tämä hypoteesi ehdottaa, että esi peipot olivat joustavia ja näin ollen pystyy sopeutumaan uusiin ja ankarissa olosuhteissa he törmänneet Galapagoksen hyödyntämällä uusia elintarvikkeiden tyypit ja kehittää uusia juurikasvit tekniikoita., Se ennustaa myös, että korkea kognitiivinen kapasiteetti olisi odotettavissa kaikki lajit Darwinin peipot, ei vain niitä käyttäen innovatiivisia tekniikoita, kuten tikka peippoja. Kirjoittajat verrattuna useita osia kognitiivinen käyttäytymistä, kuten välineellinen ja käänteinen oppiminen, innovatiivisuus, sokeriruo ’ on ja kiikkua tehtäviä useita yksilöitä tikka peippoja ja pieni puu peippoja ja löysi todisteita siitä, että innovatiiviset käytännöt ovat phylogenetically primitiivinen Darwinin peippoja.,
Badyaev (2010) toimittama paperi, joka edustaa runsaasti tietoa nokka-muodon vaihtelua yhden lajin talon peippoja (Carpodacus mexicanus), toinen esimerkki meneillään mukautuva säteily, ja se tarjoaa huomaavaista yleiskatsaus nykyajan fenotyyppisen evoluution ajattelua ja sisältää ajatuksia, jotka vasta hiljattain alkaen muut asiaan liittyvät tutkimukset. Kirjoittaja keskittyy mahdollisiin mekanismeihin, jotka mahdollistavat nokan morfologian tarkan sopeutumisen ja sen sopeutumiskyvyn nopean evoluution ja lintubaskettien monipuolistumisen aikana., Erityisesti hän on kiinnostunut selittää havaitun nopean evoluution muutoksia nokka morfologia valossa neo-Darwinistinen malli, joka edellyttää koordinoituja muutoksia kehitysvammaisten eri lähtöaineita ja kirjeenvaihto toiminnallisia ja geneettisiä modulaarisuus beak morfogeneesin parissa, joka on viime aikoina selvitetty (Abzhanov et al. 2004, 2006; Schneider 2006; Badyajev et al. 2008)., Tämä tutkimus keskittyy ensin 19 sukupolvien talon peippoja pesiytyvät erityisesti internet-sivusto, Montanassa ja joka näyttää laajan valikoiman erillisiä ja oletettavasti mukautuva nokka morfologioita—tulos korvaavia kehityksen välistä vuorovaikutusta nokka pituus ja leveys mahtuu microevolutionary muutos nokka syvyys., Todettiin, että suuntaava valinta on suurelta osin poistanut fenotyypin ääripään muodostivat näitä korvaavia kehityksen vuorovaikutusta, kun taas pitkän aikavälin vakauttaa valinta sekä yhden akselin (nokka syvyys) oli peilattu rakenteen nokka additiivinen geneettinen kovarianssi., Kaikkein mielenkiintoisia tulkintoja antamien tietojen Badyaev (2010) on, että mukautuva vastaavuus nokka kokoonpanoissa kilvet geneettinen ja kehityksen vaihtelu yksittäisten komponenttien ehtyminen luonnonvalinnan ja että korvaavia kehityksen välistä vuorovaikutusta nokka komponentit voivat luoda nopea ja laaja uudelleenjärjestely nokka morfologia alla romaani ehtoja, mikä helpottaa kehityksen tarkka paikallista sopeutumista ja edistää yleistä monipuolistaminen.
paperi Keller-ryhmästä (Hoeck et al., 2010) tarkastellaan toisen ryhmän Galapagos maa linnut, jotka olivat myös hyvin tärkeää Charles Darwin ja hänen varhaisen ajatellut evoluutioteorian, viitattu satakieli. Satakieli’ pieni ja eristyksissä saarella väestön tarjota ihanteellinen malli tutkia vaikutuksia rajoitettu väestön koko, geneettinen ajautuminen ja geenivirta on geneettinen monimuotoisuus. Kirjoittajat mitattu geneettinen monimuotoisuus ja eriytyminen joukossa 19 satakielen väestön useimmissa galapagossaarilla, joka kattaa kaikki neljä endeemisiä lajeja, käyttäen putatively neutraali microsatellite loci., Kirjoittajat tarkastelevat näitä loci merkkejä drift ja gene flow, ja he käyttivät myös historiallinen yksilöitä arvioida geneettinen muutos viime vuosisadalla, paljastaen joitakin selkeitä ja silmiinpistävää kuvioita eriyttäminen ja monimuotoisuus sopusoinnussa vahva geneettinen drift ja rajoitettu geenin virtaus. Tämä on vastoin Darwinin peipot, jotka osoittavat laajaa interisland migration tasoilla ja on alhainen eristäminen-by-etäisyys (Petrén et al. 2005; Tonnis ym. 2005)., Näyttää siis siltä, että Galápagoksen matkijalintujen populaatioiden fenotyyppinen ero johtuu suurelta osin eristyneisyydestä ja geneettisestä ajautumisesta.
Lopulta, paperi -, Ricklefs (2010) ehdottaa, isäntä–patogeeni coevolution kuin mahdollista selitystä sekundaarinen sympatry, ja siten hinnat monipuolistaminen, liittyvät sisar lajit elävät saarella saaristossa. Vaikka tämä tutkimus onkin erittäin tärkeä Darwinin peippojen lajiutumismekanismien ymmärtämisessä, se täydentää myös Petersonin ja alin kapeaa tutkimusta., (1999), joka totesi, että markkinaraon sisko lajit eivät muutu pitkään aikaan, kun lajiutuminen. Hypoteesi ehdotti Ricklefs (2010) perustuu havaittu keskuudessa valittu taksonien, mikä osoittaa, että kauko-saaristot paljastaa korkeampi toissijainen sympatry kuin saaristot lähempänä manner maamassoja. Kirjoittaja ehdottaa, että toisen asteen sympatry voitaisiin ehkäistä näennäinen kilpailu välityksellä taudinaiheuttajia, jotka coevolved host väestölle, vaan ovat patogeenisten sisar väestön., Puuttuminen lukuisia taudinaiheuttajia syrjäisillä saaristoalueilla, siksi mahdollistaisi sisko populaatiot saavuttaa toissijainen sympatry helpommin ja nopeuttaa monipuolistamista. Samaa päättelyä, lajien pitäisi kertyä suhteellisen hitaasti continentalissa alueilla samoin. Tämä on uusi ajatus ehdotti selittää näennäinen tasoa sekundaarinen sympatry tietyillä maantieteellisillä alueilla, kuten syrjäisillä saaristoalueilla., Koska suhteellisen viime aikoina tutkimus sairauksien luonnollisiin populaatioihin tahansa laji, se on ymmärrettävää, että tässä kirjassa ei ole läsnä tiukka testi ehdotetun hypoteesi, mutta yleinen kuvaus ’taudinaiheuttaja hypoteesi’, joka varmasti avaa-kenttään sarja alalla, ja kokeelliset tutkimukset.
yhteenvetona, Charles Darwin ja hänen shipmates päässä HMS Beagle oli ensimmäinen kerätä pieniä laululintujen, joka nyt tunnetaan Darwinin (Galapagos) peipot, tasan 175 vuotta sitten (Darwin 1839)., Nämä linnut olivat myöhemmin tunnustetaan läheisesti toisiinsa, mutta joilla on kehittynyt nokat eri muotoja ja kokoja, kuten mukautukset eri elintarvikkeiden lähteistä. Sellaisina niistä tuli klassinen esimerkki monista erilaisista evolutionaarisista prosesseista ja ne tarjoavat meille edelleen arvokkaita oivalluksia evolutionaarisen muutoksen periaatteista. Kuten tämä erityiskysymys osoittaa, Darwinin peippoja ja niihin liittyviä ryhmiä koskevista tutkimuksista tehdyt uudet ja jännittävät löydöt ovat todellinen Darwinin perinnön juhla nykytieteelle., Se on varmaa, että haluamme jatkossakin käyttää näitä ikonin linnut kouluttaa, kouluttaa ja innostaa tulevia sukupolvia tutkijoita jo pitkään.