Географическое распространение жизни

Географическое распространение жизни

Географическое распространение жизни

2.2 Географическое распространение жизни

Распространение растений и животных на земном шаре носит прерывистый характер. Степень расселения зависит от того, насколько успешно сможет обосноваться данный организм в предлагаемых климатических и географических условиях. Наиболее приспособленными являются споры и семена, по этой причине распространение растительности на планете по темпам и объемам превосходило животный мир.

Прежде считалось, что материки и океаны всегда занимали такое положение, какое они занимают сейчас. Позднее возникло представление о том, что в прошлом на земном шаре существовали два больших континента: Лавразия – в Северном полушарии и Гондвана – в Южном. Эти два массива были соединены обширными мостами суши, по которым могли мигрировать и расселяться растения и животные. [5]

Позже в результате геологических исследований эта точка зрения немного изменилась. Сегодня теория «Дрейфа континентов» Снайдера 1858г., Тэйлора и Вегенера занимает лидирующую позицию. Ученые считали, что в карбоне Лавразия и Гондвана составляли единый материк – Пангея (греч. «вся земля»). [5]

В таких условиях распространение живых организмов могло носить всеобщий и равномерный характер, однако, немаловажным являлись и климатические условия. Этот процесс адаптации лег в основу эволюции живых организмов.

2.3 Эволюция семейства Гоминидов

В XIX веке появилась теория Чарльза Дарвина о естественном отборе, и человек – как сообщала эта теория – не был сотворен Богом, а произошел естественным путем – от ближайшего родича в животном царстве – человекообразной обезьяны.

Чуть позже, в ходе своего повествования, я покажу, что это утверждение не совсем верно и имеет огромное количество «белых пятен».

Собственно, именно они и позволяют мне утверждать, что появлением первых цивилизаций мы обязаны иным мирам.

Сторонники Дарвина стали первыми археологами палеолита. Они старались найти следы первых обезьян. Зачем? Очень просто, уже в XIX веке было понятно, что между анатомией обезьян, даже человекообразных, и самим человеком, даже достаточно древним существует огромная пропасть.

Не совпадают анатомические особенности и темпы развития. Дарвин считал, что процесс эволюции закреплял важные новые признаки, которые делают каждое выжившее поколение более приспособленным и сильным.

Ученые пытались отыскать связующее звено между обезьяной и человеком, в котором присутствовали бы и новые черты и старые.

С этого момента начался длинный путь раскопок и открытий, но все они вновь и вновь раскрывали перед учеными то чистейшего представителя древней обезьяны, то древнего человека.[6]

Эжен Дюбуа по удачному стечению обстоятельств оказался на одном из «обезьяньих» островов – Яве. За несколько лет раскопок была обнаружена черепная крышка этого создания, пара зубов и бедренная кость. В 1894 г. он сделал официальное сообщение о находке обезьяночеловека, а еще через год его открытие признали прорывом в антропологии. По их мнению питекантроп появился около 800 тыс.

лет назад. По черепной крышке Дюбуа высчитал примерный объем мозга этого существа – от 800 до 1000 см3. Эта цифра отлично вставала между объемом мозга обезьяны – 500 см3 и человека 1400 см3.

Череп, несмотря на объем был крайне похож на обезьяний – с мощными надбровными валиками и глубоким швом между нижним сводом и верхним краем орбит, зато бедренная кость была совершенно человеческая! [21]

Ученые стали датировать появление человекообразной обезьяны не ранее двух миллионов лет назад, а современного человека – не ранее 500 тыс. лет назад. [21]

По научной методике считается, что «первые человекообразные обезьяны находятся на одной линии развития с людьми, появившимися в миоцене, который длился с 5 до 25 миллионов лет назад».[7] Этим существам дали название дриопитеков.

Следом за ними в плиоцене, примерно 4 миллиона лет назад, появились прямоходящие гоминиды – австралопитеки, которых спустя 2 миллиона лет сменили Хомо хабилис – «человек умелый», внешне похожие на австралопитеков, но с немного более развитым мозгом. Им на смену примерно 1,5 миллиона лет назад пришли синантропы – с еще более развитым мозгом, близким к современному.

Параллельно появился и питекантроп, но уровень его генетического развития был чуть выше, что позволило ему стать предком неандертальца. [12]

Я процитирую Майкла Кремо[8], который в 1990-е годы, вместе с доктором Ричардом Л.

Томпсоном в работе «Неизвестная история человечества» приоткрыли завесу тайны происхождения человечества, вызвав при этом всплеск негативных эмоций в свой адрес со стороны сторонников классического антропогенеза и религиозных деятелей : « Сейчас большинство палеоантропологов считают, что подобно австралопитеку, человек прямоходящий ниже шеи был почти такой же, как современные люди. Однако его лоб был пологим и шел за массивными надглазничными валиками, челюсти и зубы были большими, и у нижней челюсти не было подбородка. Считается, что человек прямоходящий жил в Африке, Азии, Европе примерно до 200 тысячелетия до н.э. Палеоантропологии полагают, что анатомически современный человек (Homo sapiens sapiens) постепенно развился из человека прямоходящего. Как они говорят первый ранний Homo sapiens, или архаичный человек разумный, появился примерно 300 – 400 тыс. лет назад. Ученые описывают, что объем его мозга был почти таким же как и современных людей, но все же у него оставались, хотя и в меньшей степени черты человека прямоходящего, такие как толстые стенки черепа, пологий лоб и большие надглазничные валики. Останки неандертальца найдены в плейстоценовых отложениях, их возраст варьируется от 30 000 до 150 000 лет. Однако открытие раннего человека разумного в отложениях, которые старше, чем 150 000 лет, далеко отодвинули классических западноевропейских неандертальцев от прямой линии развития, которая проводится от человека прямоходящего через неандертальца к человеку современному. Тип людей, известный. Как кроманьонский, появился в Европе примерно 30 000 лет назад. И они были анатомически современными. Раньше ученые постоянно говорили, что анатомически Homo sapiens sapiens впервые появился 40 000 лет назад. Но теперь в свете открытий в Южной Африке и других местах, многие специалисты говорят, что первый человек разумный появился более ста и даже более тысяч лет назад. Про все более ранние стадии эволюции, начиная от австралопитека и дальше, говорят, что они были лишь в Старом Свете. В основном считается, что первые люди прибыли в Новый Свет примерно 12 000 лет назад, но некоторые ученые допускают, что это случилось в позднем плейстоцене, примерно 25 000 лет назад.» [12]

… и противовесов», правового режима ограничения для государства, не допуская тем самым излишнего регулирующего вторжения последнего в частную жизнь.

Возникновение и развитие теории правового государства Философская основа теории правового государства была сформулирована И.

Кантом, который рассматривал государство как «объединение множества людей, подчиненных правовым законам», и считал, что …

… Рада, воссоединениеУкраины с Россией. Церковныереформы Никона 1667 г. Новоторговыйустав. 1670-1б71гг. Крестьянскаявойна подпредводительствомСтепана РазинаТЕСТЫ ЧАСТЬ1 ИСТОРИЯГОСУДАРСТВАИ ПРАВА РОССИИ Высшая мера наказания по Русской Правде. А. Смертнаяказнь. В. Каторга. С. Пожизненноезаключение. D.Конфискацияимущества ивыдача преступника(вместе с …

… проблемы его применения, меняющаяся преступность обяжет оперативно реагировать на нее уголовно-правовыми средствами. Процесс развития уголовного законодательства непрерывен и непреходящ.

В мае 1998 г. был принят Федеральный закон «О внесении изменений и дополнений в Уголовный кодекс Российской Федерации». В Общей части они относятся к ч. 2 ст.

14 (уточнение понятия малозначительного деяния, не …

… древнерусских традиций народовластия и новых веяний, укрепляющих великокняжескую власть) рассматриваются в последнее время и события второй четверти XV в. Образование в конце XV-начале XVI в.

Российского государства было заметным явлением не только в истории России, но также Европы и Азии.

Первый государь всея Руси Иван III – мудрый политик, умевший строить свою политику на дальновидном расчете …

Источник: https://www.KazEdu.kz/referat/103222/4

Географическое распространение млекопитающих / Жизнь животных в рассказах и картинках по А. Брэму / Библиотека / Наша-Природа.рф

Географическое распространение жизни

Млекопитающие населяют почти все пространства суши и в?ды всех океанов и морей. Тюлени встречаются и в пресных озерах — в Байкале и Ладожском озере. В Беринговом море, на севере Тихого океана, живет морская выдра, которую неправильно называют камчатским бобром.

Строение ее тела по некоторым признакам напоминает строение тюленей. Она редко выходит на сушу. Некоторые виды, как наша выхухоль или американская ондатра, постоянно живут в воде небольших стоячих водоемов или рек. Другие звери — речная выдра, норка, речной бобр — поселяются у воды и отчасти в воде ищут пищу.

На суше звери живут и на почти бесплодных полярных островах, и в тундре, и в лесах, и в степях, и в пустынях, и на вершинах высоких гор. Наземных млекопитающих нет на Антарктическом материке и на некоторых отдаленных от материков островах. Млекопитающих не было даже на таком большом острове, как Новая Зеландия.

Но европейцы привезли туда сначала домашних животных, а потом акклиматизировали многие дикие виды зверей.

По месту обитания мы можем различать зверей тундровых, лесных, степных или горных. Но определеннее и резче отличаются фауны млекопитающих отдельных материков и отдельных климатических поясов.

Фауна каждой большой области суши слагалась постепенно в порядке смены геологических эпох, в зависимости от климата и растительности и от условий расселения видов.

Ученые, изучающие распространение животных по земному шару, предложили делить сушу на ряд зоогеографических областей, из которых каждая имеет определенную фауну, в частности фауну млекопитающих. Мы назовем здесь области, установленные английскими учеными Склэтером и Уоллесом.

Тропическая фауна и, в частности, фауна млекопитающих жаркого пояса богаче и разнообразнее, нежели фауна умеренных поясов. Еще беднее видами млекопитающие северного холодного пояса.

Многие виды зверей, населяющих северные области земли, имеют распространение кругополярное. Фауны Европы, северной части Азии и Северной Америки в общем имеют известные черты сходства.

Белый медведь, морж и ряд других морских ластоногих и китообразных зверей водятся на севере как Восточного, так и Западного полушарий. Песец, северный олень, речной бобр, рысь и росомаха живут и в Старом Свете и в Америке.

Медведи, волки, лисицы и олени американские очень похожи на азиатских. Фауны тропических областей Африки, Южной Азии и Южной Америки отличаются одна от другой более резко. Фауна млекопитающих Австралии еще более своеобразна.

Зоогеографические области, на которые разделили сушу Склэтер и Уоллес, носят следующие названия.

Палеарктическая область занимает Европу, Северную Африку к югу до тропика Рака и почти всю внетропическую часть Азии — севернее Инда, Гималаев и Янтзекианга.

Здесь водятся медведи бурый и черный тибетский, тигр, леопард, барс, рысь, европейский волк, европейская лисица, соболь, европейские куницы, хорьки и горностаи, кроты, выхухоли, олени благородный и марал, европейский лось, кабарга, горные козлы и бараны, зубр, дикие ослы, лошадь Пржевальского. Из южных видов здесь встречаются немногие виды обезьян (в Северной Африке, южной Испании и Китае), водятся тигр, леопард.

Неоарктическая область занимает всю Северную Америку до южной Мексики.

Здесь живут серый и черный американские медведи, американский волк, американская лисица, американские куницы и горностаи, олень вапити, американские лось и бизон.

Вилорогая антилопа, ондатра и еще некоторые грызуны характерны для этой области. Диких ослов и лошадей здесь нет вовсе. На юге области есть животные, повидимому перешедшие из Южной Америки.

Эфиопская область занимает всю Африку к югу от Сахары, остров Мадагаскар, южную часть Аравии и лежащие у берегов Тропической Африки острова. Значительные части этой области лежат в жарком поясе и Южном полушарии.

Фауна млекопитающих здесь совсем другая, нежели в названных выше областях.

Тут водятся многие виды широконосых обезьян, среди них человекообразные — горилла и шимпанзе, почти все виды лемуров, африканский слон, носороги, жирафа, окапи, африканский буйвол, самые разнообразные виды антилоп, полосатые дикие лошади.

Индийская, или Индо-Малайская, область, расположенная к югу от Палеарктической, занимает Индию, южный Индо-Китай, восточную и юго-восточную часть Малайских островов до островов Лиу-Киу, Формозы, Филиппин, Борнео и Явы включительно. Остров Целебес имеет фауну, переходную к австралийской.

В Индийской области некоторые звери похожи на африканских. Тут водятся индийский слон, индийский носорог, индийский буйвол. Это отдельные местные виды, но близкие к африканским. Значительная часть видов зверей, населяющих Индийскую область, свойственна только ей.

Из человекообразных обезьян здесь водятся гиббоны и орангутан, встречаются носатая и тонкотелая обезьяны, своеобразные виды лемуров и шерстокрыл. В этой области водятся также индийский тапир, дикие быки (гаял и бантенг) и местные виды медведей.

Наличие в Индийской области медведей, диких быков, тигра и леопарда несколько сближает ее фауну с фауной Палеарктической области.

Австралийская область охватывает Австралию, Новую Зеландию, острова Меланезии и Полинезийские острова. Материк Австралии с Тасманией и Новой Гвинеей имеет древнюю по происхождению фауну млекопитающих, состоящую почти исключительно из клоачных и сумчатых.

Здесь живут утконос, все три вида ехидны и почти все виды сумчатых. Высшие млекопитающие представлены только немногими летучими мышами и грызунами.

Собаку динго, которая встречается на материке Австралии, одни зоологи считают дикой, другие — одичавшей домашней собакой.

Новая Гвинея и другие острова, лежащие к северо-западу от Австралии (до границы с Индийской областью), имеют фауну, переходную к фауне Индийской области. Новая Зеландия и отдаленные от Австралии группы островов Полинезии вовсе не были населены млекопитающими. Европейцы завезли туда домашних млекопитающих, а потом и диких.

В Новой Зеландии акклиматизировали более двадцати видов зверей, между прочим даже американского лося.

Неотропическая область занимает Южную Америку. Фауна этой области во многих отношениях своеобразна.

Здесь из сумчатых распространены опоссумы; живут большая часть видов неполнозубых, все виды плосконосых обезьян, лама, гуанако и викунья, принадлежащие к тому же семейству, что и верблюды Старого Света, и тоже отчасти одомашненные; американский тапир; из грызунов — нутрия, или болотный бобр, и имеющие драгоценный мех шиншиллы. Вовсе нет в этой области насекомоядных и лемуров.

Неотропическая и Австралийская области отличаются от всех областей Старого Света гораздо резче, чем последние одна от другой. Очевидно, геологическая история развития фаун этих двух областей была иная, нежели развитие фаун Африканского и Азиатского материков и Североамериканского, который в прежние геологические эпохи был связан с Азией в области Берингова пролива.

Зоогеографические области: 1 — Палеарктическая область. 2 — Неоарктическая область. 3 — Эфиопская область. 4 — Индо-Малайская область. 5 — Австралийская область. 6 — Неотропическая область. 7 — Антарктическая область. Прерывистыми линиями отделены Арктическая и Антарктическая океанические области от центральных океанических областей.

Источник: https://ours-nature.ru/lib/b/book/2856942732/173

Географическое распространение

Географическое распространение жизни

Все организмы в большей или меньшей степени адаптированы к своей среде обитания.

Если абиотические и биотические факторы, имеющиеся в определенном местообитании, могут обеспечить существование какого-то вида, то можно было бы ожидать, что этот вид будет обнаружен в аналогичном местообитании и в другой сходной географической области, например львы, обитающие в африканских саваннах, могли бы жить и в южноамериканских пампасах. Однако на самом деле это не так. Распространение животных и растений на земном шаре носит прерывистый характер. Это нередко обусловлено экологическими факторами, однако данные об успешном заселении новых местообитаний животными и растениями, интродуцированными в них человеком, позволяют думать, что наряду с экологической адаптацией в этом участвуют и какие-то иные факторы. Кроликов в Австралии не было, но быстрое увеличение их численности после того, как они были завезены туда человеком, указывает на то, что австралийские местообитания им подходят. Сходными примерами служат факты распространения человеком домашних животных и культурных растений, таких как овцы, кукуруза, картофель и пшеница. Рациональное объяснение прерывистого распространения организмов основано на концепции, согласно которой виды возникают в какой-то данной области, а затем расселяются из нее. Масштабы расселения зависят от того, насколько успешно данный организм сможет обосноваться в новых местах, от эффективности механизма расселения и от наличия или отсутствия естественных преград, таких как океаны, горные хребты и пустыни. По-видимому, наиболее хорошо адаптированы к распространению через сушу и моря споры и семена, переносимые ветром, и летающие животные.

В противоположность этому, несмотря на то, что организмы, как правило, ограничены в своем распространении определенными частями земного шара, во многих случаях близкородственные формы обитают в сильно удаленных друг от друга областях; например, три современных вида двоякодышащих рыб встречаются порознь в тропических областях Южной Америки (Lepidosiren), в Африке (Protopterus) и в Австралии (Neoceratodus); верблюды и ламы живут в Северной Африке, Азии и Южной Америке; еноты широко распространены в Северной и Южной Америке, но обитают также в небольшом районе Юго-Восточной Азии. Судя по ископаемым данным, в прошлом эти животные были распространены гораздо шире, чем в наши дни.

Все эти сведения не имеют непосредственного отношения к эволюционной теории, однако они указывают на то, что распределение суши на земном шаре не всегда было таким, как в наше время.

Прежде считалось, что материки и океаны всегда занимали такие положения, как теперь. Первые геологи, такие как Хаттон (Hutton) и Лайель (Lyell); см. табл. 26.1), полагали, что осадочные породы образовались в результате периодических поднятий и опусканий уровня моря.

Позднее возникло представление, что в прошлом на земном шаре существовали два больших континента — Лавразия в Северном полушарии и Гондвана в Южном; эти два массива суши соединялись обширными мостами, по которым могли мигрировать и расселяться растения и животные.

Позднее результаты геологических исследований несколько изменили эту точку зрения, и в настоящее время общепринятой стала теория дрейфа континентов, основанная на тектонике литосферных плит. Гипотезу о дрейфе континентов впервые выдвинул Снайдер (Snider) в 1858 г., а затем в конце XIX в. ее развили Тейлор (Taylor) в США и Вегенер (Wegener) в Германии.

Вегенер считал, что в карбоне Лавразия и Гондвана составляли единый массив суши, названный им Пангеей (от греч. pán — все; gaia — земля), который «плавал» на более плотном расплавленном внутреннем веществе Земли.

В настоящее время, однако, принято считать, что континенты раздвинулись под действием глубинных конвективных течений, направленных вверх и в стороны и тянущих за собой плиты, на которых плавают континенты. Это позволяет объяснить непрерывное перемещение массивов суши и современное распространение таких животных, как, например, двоякодышащие рыбы (рис. 26.5).

Рис. 26.5. А. Относительное расположение Южной Америки, Африки и Австралии на ранних стадиях дрейфа континентов, указывающее на близость областей, в которых, возможно, возникли двоякодышащие рыбы. Б. Современные ареалы двоякодышащих.

Что же касается верблюдов и лам (семейство Camelidae), то, как полагают, они происходят от общего предка, который, судя по ископаемым находкам, возник в Северной Америке.

В плейстоцене этот предок распространился на юг, перейдя по Панамскому перешейку в Южную Америку, и на север, проникнув в Азию до того, как в результате подъема уровня моря она отделилась от Северной Америки (рис. 26.6).

Считают, что на протяжении всего этого времени в группе Camelidae происходили прогрессивные изменения, приведшие к образованию двух родов — Camelus и Lama — в краевых областях их плейстоценовой миграции.

Формы, промежуточные между современными верблюдами и ламами, были обнаружены в ископаемых остатках по всей Северной Америке. Как показывают палеонтологические данные, другие представители этого семейства в других частях земного шара вымерли в конце последнего оледенения.

Рис. 26.6. Карта современного распространения представителей семейства Camelidae: верблюдов в Азии и в Северной Африке, а лам — в Южной Америке.

Судя по ископаемым находкам в плейстоцене Camelidaeбыли распространены по всей Северной и Южной Америкам, в значительной части Азии и в Северной Африке. Черными линиями со стрелками показаны возможные пути миграции.

(По Matthewes, 1939, Climateof Evolution, vol. 1, 2nd ed., N.Y. Acad. of Sci.)

Еще одним примером прерывистого распространения, возникшего в результате географической изоляции, служат однопроходные и сумчатые Австралийской области. Австралия откололась от остальных массивов суши в конце юры сразу после появления примитивных млекопитающих.

Млекопитающих делят на три подкласса: однопроходных (Monotremata), сумчатых (Marsupialia) и плацентарных (Eutheria). В Австралийской области развивались только две первые группы.

Здесь они сосуществовали, претерпев адаптивную радиацию, в результате которой сложилась характерная австралийская фауна, представленная однопроходными Tachyglossus и Zaglossus (ехидны и проехидны) и Omithorhynchus (утконос) и 45 родами сумчатых. В других областях земного шара возникли более высокоразвитые плацентарные млекопитающие.

Видимо, они по мере своего распространения по континентам вытесняли более примитивных однопроходных и сумчатых из их экологических ниш и остановились лишь там, где их дальнейшему расселению помешали географические преграды, как на пути в Австралию.

Все изложенное выше можно вкратце свести к следующему:

1) виды возникали в какой-то определенной области;

2) они расселялись за пределы этой области;

3) большинство видов могли расселяться только в том случае, если массивы суши располагались достаточно близко один от другого;

4) отсутствие в какой -либо области более высокоорганизованных форм обычно указывает на то, что данная область отделилась от родины этих форм до возникновения последних.

Ни один из приведенных выше фактов не позволяет объяснить механизм возникновения видов, однако все они указывают на то, что разные группы возникали в разное время и в разных областях.

Палеонтологическая летопись дает представление о направлениях, в которых происходило постепенное изменение этих организмов, но она опять-таки не содержит никаких указаний на возможный механизм такого изменения.

О вероятном механизме возникновения видов в результате естественного отбора можно судить на основе распространения животных и растений на океанических островах. И Уоллеса, и Дарвина поразило огромное разнообразие видов, обитающих на таких островах, как Гавайские или Галапагосские.

Как показывают геологические данные, эти острова образовались в результате вулканической активности, поднявшей их со дна океана, так что они никогда не имели прямой географической связи ни с одним массивом суши.

Найденные на этих островах растения были, по всей вероятности, занесены на них ветром в виде спор и семян или по воде в виде плавучих семян или растительной массы.

Водные и полуводные животные, как полагают, были принесены морскими течениями, а наземные организмы приплыли на бревнах или на плавучих скоплениях растений. Птицам, летучим мышам и летающим насекомым заселить эти острова было значительно проще.

Галапагосские острова находятся в Тихом океане, на экваторе, на расстоянии почти 1200 км к западу от Эквадора, и образуют архипелаг, описанный более подробно в разд. 27.8.3. В 1835 г.

, когда Дарвин впервые посетил эти острова, его внимание привлекло сходство обитающих на них видов с видами, населяющими ближайший континент; аналогичное сходство островных и материковых форм он обнаружил на островах Зеленого мыса, лежащих вблизи побережья Западной Африки.

Однако на океанических островах растения и животные были в большинстве случаев заметно крупнее. Это можно объяснить отсутствием здесь крупных, более высокоорганизованных доминантных видов, с которыми более мелким родичам островных видов приходилось конкурировать на континенте.

Например, слоновая черепаха (Geohelone elephantopus), которая питается имеющейся на островах обильной растительностью, достигла, вероятно, своих гигантских размеров — почти 2 м длины и 260 кг веса — благодаря отсутствию конкуренции со стороны различных млекопитающих, населяющих континент.

Дарвин заметил также, что обитающие на Галапагосских островах многочисленные игуаны опять-таки были значительно крупнее своих континентальных родичей. Ящерицы обычно живут на суше, однако из обнаруженных на Галалагосских островах двух видов игуан один обитает в море.

Водная галапагосская игуана (Amblyrhyncus cristatus) питается морскими водорослями и адаптирована к передвижению в воде благодаря уплощенному с боков хвосту и хорошо развитым перепонкам между пальцами на всех четырех конечностях (рис. 26.7).

Предполагают, что конкуренция между наземными игуанами за пищу, жизненное пространство и брачного партнера создала давление отбора в пользу тех особей, у которых намечались изменения, благоприятные для жизни в водной среде. Этот механизм воздействия факторов среды на изменчивый генотип называют естественным отбором, и он уже был описан выше.

Возможно, что именно в результате такого отбора постепенно сформировался морской вид игуаны. Однако не исключено, что самое сильное влияние на мысли Дарвина о механизме возникновения видов оказало разнообразие адаптивных признаков у 13 видов вьюрков, обитающих на островах. В Эквадоре, т, е, на континенте, обитали вьюрки только одного типа, клюв которых был приспособлен для дробления семян. У вьюрков Галапагосских островов обнаружены клювы шести основных типов, каждый из которых адаптирован к определенному способу питания. Различные группы вьюрков, особенности их питания и число видов в каждой группе представлены на рис. 26.8.

Рис. 26.7. Гигантская морская игуана Галапагосских островов (под водой).

Рис. 26.8. А. Адаптивная радиация дарвиновых вьюрков (по Lack). Б. Самец кактусового вьюрка (Geospiza scandens).

Дарвин предположил, что острова были колонизованы группой вьюрков с континента. Здесь они хорошо прижились, и неизбежная конкуренция, возникшая в результате роста их численности, а также наличие незанятых экологических ниш благоприятствовали освоению разнообразных ниш формами, имевшими соответствующие адаптивные вариации.

Видовые отличия сводятся к небольшим различиям в размерах тела, окраске оперения и форме клюва. Несколько видов встречаются на всех крупных островах. Земляные и славковые вьюрки, которых считают самыми примитивными, живут на большей части островов.

Насекомоядные древесные вьюрки и растительноядный древесный вьюрок отсутствуют на периферийных островках, а дятловые вьюрки обитают только на островах центральной группы. Современное распространение видов представляет большой интерес; согласно Лэку, его можно объяснить адаптивной радиацией и географической изоляцией.

Например, на центральных островах обитает много видов, принадлежащих к разным группам (земляные, древесные, славковые и дятловые), а не к одной какой-то группе. Даже там, где обитают несколько видов одной группы (как на периферийных островах), все они различаются по своим экологическим требованиям.

Это соответствует принципу конкурентного исключения Гаузе (см. разд. 10.7.5), согласно которому два или более близкородственных видов могут занимать одну и ту же область только в том случае, если их экологические требования различны.

Источник: https://lifelib.info/biology/science_2/139.html

Взаимодействие биогеографии с другими науками

В биогеографии используются многие принципы и понятия, присущие другим биологическим и географическим наукам.

Кроме того, для изучения географического распространения жизни ученый-биогеограф должен иметь знания целого ряда разделов экологии и систематики животных и растений, ландшафтоведения и физико-географических дисциплин, а также геохимии, картографии, почвоведения.

Знания математического характера также являются необходимыми для исследования географического распространения жизни. в частности, необходимо знание статистики.

Замечание 1

Таким образом, биогеография имеет сложный, синтетический характер. В связи с этим в биогеографии существует особый набор терминов, который формирует язык науки, состоящий как из заимствованных понятий, так и из специфических.

Единицей изучения биогеографии являются сообщества организмов, под которыми понимается группировка организмов какого-либо участка планеты. Например, можно рассматривать сообщество леса, озера, пустыни и т.д.

Можно рассматривать сообщество в целом, под которым подразумевается комплекс организмов, обитающих совместно.

Во всех случаях в качестве синонимов можно употреблять такие понятия, как: группировка организмов, биоценоз, биота.

Биогеография как географическая наука ставит перед собой задачу установления связи между животным миром, растительным покровом и географическими условиями для получения обобщенной картины живого мира на планете Земля.

Также биогеография определяет географические ареалы таксонометрических категорий организмов, изучает законы размещения особей внутри ареала. Биогеография кроме того разрабатывает методы картирования ареалов и исследования их структур.

Для того, чтобы выяснить причины современной организации жизни на Земле и закономерностей распространения организмов, биогеография использует сведения палеонтологии и геологии.

Одновременно биогеография является биологической наукой, так как предметом ее изучения являются живые организмы.

Флористическое и фаунистическое направление исследований биогеография заимствует из зоологии и ботаники. Эти направления связаны с исследованием флоры и фауны различных территорий, районированием суши и Мирового океана.

Биогеография определяет глобальные биологические ресурсы, которые имеют огромное значение для человечества.

Биогеография взаимодействует с биоценологией, которая изучает распределение сообществ. Биогеография и биоценология развиваются на стыке биологических и географических наук, и используют комплексный подход к исследованию живой природы.

Основные термины и понятия биогеографии

Одним из основных понятий биогеографии является флора. Флора – это исторически сложившаяся в определенном географическом пространстве или произраставшая в прошлые геологические эпохи совокупность видов растений.

Флора включает в себя все виды растений, которые произрастают на данной территории вне зависимости от условий их существования и вхождения в состав каких-либо растительных сообществ. В состав флоры включаются:

  • папоротники,
  • грибы,
  • лишайники,
  • мхи,
  • микроорганизмы,
  • высшие растения.

Неверным будет называть флорой совокупность видов отдельно взятого лесного массива, луга и т.д. растительностью называется совокупность фитоценозов, населяющих Землю. Отличие флоры от растительности заключается в том, что растительность характеризуется не видовым составом, а определенным сочетанием растений. Растительный покров – это совокупность растительности и флоры.

Под фауной понимается совокупность всех видов животных, которые обитают на определенной территории или акватории и входят во все зооценозы. Большое разнообразие видов животных не позволяет привести и полный перечень, в связи с этим зоогеографы выделяют лишь фауну млекопитающих, орнитофауну и т.д.

Животное население – это совокупность особей одного или нескольких видов, сложившаяся исторически в пределах определенной территории или акватории.

Замечание 2

Биота – совокупность флоры и фауны, совокупность животных и растений, объединенных общей областью распространения. Виды, которые входят в состав биоты, могут не иметь экологических связей, например, лягушка и волк.

Под биоценозом рассматривается совокупность животных, растений и микроорганизмов, населяющих территорию и характеризующихся определенными отношениями друг с другом и абиотическими факторами среды. Главное отличие биоты от биоценоза состоит в том, что в биоценозе существуют экологические взаимоотношения между организмами.

Еще одним ключевым понятием биогеографии является природная среда, под которой понимается совокупность всех естественных явлений и условий, прямо или косвенно влияющих на организм.

Естественные элементы и объекты, созданные человеком, образуют окружающую среду. А природный комплекс, образованный живыми организмами и средой обитания, называется экосистемой. В экосистеме организмы и среда обитания связаны обменом веществ и энергии.

Источник: https://spravochnick.ru/koncepciya_sovremennogo_estestvoznaniya/geograficheskoe_rasprostranenie_zhizni/

Эволюция: географическое распространение — Эволюция. Происхождение жизни. Наука и Вера

Географическое распространение жизни

Эволюция позволяет объяснять особенности географического распространения растений и животных

Разнообразие живых организмов почти невообразимо. Многие миллионы видов обитают на земле, в земле и над землей, и каждый из них занимает свое собственное место в природе (экологическую нишу). Некоторые виды, например люди, собаки и крысы, могут жить в очень широком диапазоне условий. Другие, напротив, крайне специализированы.

Например, один из видов грибов растет исключительно на передней части надкрыльев единственного вида жуков, который обитает в единственной пещере на юге Франции.

Личинки одного из видов мушки-дрозофилы, Drosophila carcinophila, могут развиваться только в особых бороздках под выростами третьей пары ротовых придатков сухопутного краба, обитающего лишь на нескольких островах в Карибском море.

Биологическая эволюция объясняет не только происхождение этого разнообразия, но и распространение видов по нашей планете. Рассмотрим, к примеру, мушек из семейства Drosophilidae (дрозофилиды), живущих на Гавайских островах.

Более 500 видов мушек этого семейства, относящихся к роду Drosophila и к близкому к нему роду Scaptomyza, встречаются исключительно на Гавайях. Эти виды составляют около четверти всех известных науке видов из этих двух родов.

На Гавайях живет больше видов этих родов, чем на какой-либо другой сравнимой по площади территории Земли. Почему так много разных видов этих мушек обитают на Гавайях, и только на Гавайях?

Ответ на этот вопрос следует из геологической и биологической истории Гавайских островов. Эти острова представляют собой вершины стоящих посреди океана вулканов. Они никогда не были соединены ни с каким материком. Эти острова возникли из-за наползания Тихоокеанской тектонической плиты на «горячую точку», где поднимающиеся вверх из глубины Земли расплавленные породы нагревают земную кору.

Самые новые острова — самые высокие, а более старые постепенно разрушаются и в конечном итоге погружаются под воду. Самый старый из современных Гавайских островов, атолл Куре, поднялся со дна океана около 30 миллионов лет назад, в то время как самый молодой, Большой остров (о. Гавайи), возник лишь около 500 000 лет назад и по-прежнему обладает довольно сильной вулканической активностью.

Все туземные (то есть существовавшие до людей, которые пришли от 1200 до 1600 лет назад) растения и животные Гавайского архипелага происходят от организмов, которые по воздуху или по воде с окружающих материков и с других островов попали на Гавайи, первоначально почти безжизненные. Что касается мушек-дрозофилид, то ряд данных, особенно полученных с помощью изучения ДНК, говорит о том, что все современные гавайские виды родов Drosophila и Scaptomyza происходят от единственного предкового вида, попавшего на острова миллионы лет назад.

Первые «поселенцы» столкнулись с условиями, весьма благоприятными для стремительного видообразования. Каждый вид неоднократно становился предковым для множества новых видов по мере заселения мушками новых местообитаний — на разной высоте, с разным количеством осадков, с разной почвой и разными растениями.

Кроме того, небольшие группы мушек, а в некоторых случаях, возможно, и единичные оплодотворенные самки, время от времени перелетали или переносились ветром на другие острова, где от них происходили новые виды. Например, многие гавайские дрозофилы откладывают яйца в гниющие на земле листья.

На материках эта ниша занята другими группами насекомых и иных беспозвоночных, но на Гавайях она оставалась почти незанятой.

Млекопитающие, населявшие Северную и Южную Америку, представляют собой еще один хороший пример того, как особенности распространения видов объясняются их эволюцией. Около 60 миллионов лет назад Северная Америка примыкала к Евразии, и там развивались парнокопытные, непарнокопытные, хоботные и хищные млекопитающие.

Южная Америка в те времена лишь недавно отделилась от Австралии с Антарктидой, и на этом материке эволюционировали сумчатые, а также свои группы копытных, гигантские грызуны, ленивцы и броненосцы. Примерно 3 миллиона лет назад тектонические силы сблизили Северную и Южную Америку, а падение уровня моря привело к образованию Панамского перешейка.

По нему обитатели Северной Америки — ламы, еноты, пумы, медведи и собаки — двинулись на юг, а броненосцы, ленивцы, дикобразы и опоссумы проследовали в обратном направлении, однако прижиться там смогли лишь немногие мелкие виды.

А в Южной Америке почти вся самобытная фауна млекопитающих, сухопутных крокодилов и гигантских бегающих птиц была вытеснена пришельцами с Севера.

Мушки с пятнистыми крыльями

Штрихами отмечен участок хромосомы, развернутый в обратную сторону по отношению к его исходному положению, сохранившемуся у других родственных видов. Такой поворот участка хромосомы называют инверсией.

Гавайские мушки-дрозофилы представляют собой прекрасный пример так называемой «адаптивной радиации» (т. е.

как бы приспособительного расхождения из одной точки), процесса, при котором предковый вид дает начало очень большому числу новых видов за сравнительно небольшой промежуток времени.

Исследователи биологической эволюции сосредоточили особое внимание на группе, включающей приблизительно 100 видов дрозофил, обладающих характерными пигментными пятнами на довольно крупных крыльях. Эти виды — носители весьма любопытных сведений об эволюционной истории данной группы.

Клетки в слюнных железах личинок всех мушек из рода Drosophila содержат особые хромосомы, получившие название политенных. Эти хромосомы легко увидеть под микроскопом. Окрашенные определенным образом, они становятся полосатыми, покрываясь поперечными темными и светлыми полосами разной ширины.

Благодаря этим полоскам в хромосомах несложно выявить такую разновидность хромосомных перестроек, как инверсии. Иногда фрагмент хромосомы переворачивается задом наперед в результате ошибок, происходящих при удвоении ДНК. В результате получается видоизмененная хромосома, часть которой, заметная благодаря порядку светлых и темных полос, развернута на 180 градусов.

Многие инверсии такого типа происходили в разных участках хромосом в ходе образования разных видов дрозофил.

Принимая во внимание, что все гавайские виды мушек семейства Drosophilidae произошли от единственного вида, ученые исследовали политенные хромосомы разных видов на предмет изменений в расположении полос, чтобы восстановить последовательность, в соответствии с которой виды мушек переселялись со старых островов на новые и давали начало новым видам.

Например, на Большом острове, самом молодом во всем архипелаге, в настоящее время обитает 26 видов дрозофил с пятнистыми крыльями.

Исследуя инверсии, происходившие в хромосомах этих видов, и сравнивая эти данные с данными о видах, населяющих более старые острова, ученые установили, что дрозофилы Большого острова являются потомками 19 оплодотворенных самок или небольших групп мушек, проникших на этот остров с соседних, более старых островов.

Источник: http://drDobrov.com/inform/77-proishojdenie-jizni-nauka-ivera/754-evolyuciya-geograficheskoe-rasprostranenie

Booksm
Добавить комментарий