1982 년에 몇 개의 큰 지상 핀치가 갈라파고스의 작은 다프네 전공 섬에 거주했습니다. 이 섬의 기존 중간지면 핀치 인구와 비교할 때 침략자들은 이점이있었습니다. 큰 부리는 섬에서 가장 큰 조류 음식 바운티 중 하나 인 자메이카 열병의 씨앗을 더 효율적으로 열 수 있습니다. 신규 이민자들은 번성하기 시작했고, 많은 씨앗을 먹고, 소형 원주민이 더 작은 옵션을 위해 마초를 강요하기 시작했습니다.
두 종류의 새들은 2003 년까지 2 년 가뭄이 두 종의 식량 공급을 죽여 기아의 위기로 밀어 넣은 2003 년까지 상대적으로 조화를 이루었습니다. 황량한 조건은 작은 부리를 가진 중간 핀치의 하위 집합을 선호했다. 그들은 열병 씨앗을 깨뜨릴 수 없었으며 식단은 전적으로 작은 씨앗으로 구성되었습니다. 대형 지상 핀치와의 경쟁이없는 중간 핀치 클랜의 작은 부수 멤버들은 가뭄에서 살아 남았고 몸집이 작은 특징을 따라 차세대에게 전달되었습니다. 중간지면 핀치의 평균 부리 크기는 종에 대한 신속하고 지속적인 변화로 줄어 들었습니다. 40 년 동안 갈라파고스 핀치 (Galapagos Finches)를 공부해온 프린스턴 대학교 (Princeton University)의 생물 학자 인 피터와 로즈마리 그랜트 (Peter and Rosemary Grant)는 2006 년에 과학에서 결과를 발표 한 변화를 추적했다.“캐릭터 변위”로 알려진 진화론 적 교리의 교과서 예가되었다.
.다윈의 진화에서 유기체는 자원을 놓고 경쟁하고 우승자는 게놈을 미래 세대에게 전달하게됩니다. 이 규칙에 따르면, 동일한 환경에서 동일한 자원을 사용하는 유사한 두 종은 서로 경쟁해야합니다. 둘 다 살아남려면 시간이 지남에 따라 서로 더 구별해야합니다. 유명한 자연 주의자 E. O. Wilson은 공동 작업자 William Brown과 함께 1950 년대 에이 패턴 캐릭터 변위를 불렀으며 세계 유기체 간의 다양성을 많이 설명 할 것을 제안했습니다.
옥스포드 대학교의 진화 생물 학자 인 조셉 토비아스 (Joseph Tobias)는“종이 왜 다른지 설명하는 데 필요한 주요 아이디어 중 하나입니다. 그러나 Tobias를 포함한 일부 과학자들은 이제 다양성의 진화의 원동력으로서 캐릭터 변위를 지원하는 데이터에 의문을 제기하고 있습니다. 작년에 발표 된 144 개의 연구에 따르면 문자 변위에 대한 가장 강력한 기준을 충족 한 사람은 거의 없습니다. 과학자들은 종종 다른 가능한 설명을 배제하지 못했거나, 그 변화가 유전 적 특성으로 인해 발생했음을 보여주지 못했습니다. 그리고 2 월에 Tobias와 Collaborators는 본질적으로 대규모 연구를 발표했습니다. 다윈의 핀치처럼 다른 부리 크기를 진화시킨 조류 가족 인 오븐 버드에 초점을 맞추면서, 종의 연령이 고려되면 문자 변위가 종의 차이에 책임이 있다는 증거는 거의 발견되지 않았습니다. 즉, 충분한 시간이 주어지면 종간 경쟁 없이도 종은 분기되거나 서로 다르게됩니다.
Tobias와 Peter Grant는 무엇보다도 성격 변위의 강력한 예가 비교적 드물다고 주장합니다. 그것이 실제로 현상 자체가 확실하게 감지하기가 어렵다는 것을 의미한다면, 과학자들은 다양성의 진화에서 경쟁의 역할을 재고해야 할 것입니다.
.Tobias는“우리는 캐릭터 변위가 발생하지 않는다고 말하지는 않지만 사람들이 생각하는 것보다 드문 일 것입니다. "우리의 연구의 의미는 사람들이 문자 변위에 기인 한 거의 모든 종의 차이가 실제로 시간의 결과라는 것입니다."
.분야의 일부는 회의론으로 도발적인 주장을 본다. 이 프로젝트에 관여하지 않은 녹스빌 테네시 대학의 생태 학자 인 Daniel Simberlofff는“이것이 캐릭터 변위의 죽음을 철자하지 않는다고 생각합니다. "이것이 일반적인 현상인지 알기 위해 더 많은 연구가 필요합니다."
스윙 진자
많은 과학 이론과 마찬가지로, 성격 변위는 호의를 얻고 나갔다. Wilson과 Brown이 1950 년대 에이 용어를 만들어 낸 후“거의 모든 사람들이 어디에서나 그것을 보았습니다. "공존하는 종의 차이는 경쟁에 기인했습니다." 그러나 종종지지는 거의 없었으며 1980 년대에는 진자가 다른 방식으로 흔들렸다.
오스틴 텍사스 대학교 (University of Texas)의 박사후 연구원 인 요엘 스튜어트 (Yoel Stuart)는“이것은 논쟁적인시기였다”고 말했다.
일부 비판에 대한 응답으로, 과학자들은 성격 변위가 두 종을 서로 더 다르게 만들기 위해 진정으로 두 종을 운전하고 있다는 결론을 내리는 데 더 엄격한 기준을 채택했습니다. 이 지침에 따르면, 연구원들은 두 종의 서식지의 임의의 기회 또는 미묘한 차이와 같은 다른 다양성 동인을 배제해야합니다. 성격 변위에 대한 연구는 또한 연구중인 종이 진정으로 경쟁하고 작은 부리와 같은 종의 차이가 유전적인 특성임을 보여 주어야합니다. 1990 년대에 캐릭터 변위는보다 엄격한 연구가 등장함에 따라 인기를 되찾았습니다.
Lesser Antilles에서 Anolis 도마뱀에 대한 Losos의 연구는 성격 변위를 연구하는 데 큰 도전을 강조합니다. 다른 진화 역사는 동일한 생태 패턴을 초래할 수 있습니다. 1990 년에 출판 된 작업에서 Losos는 북섬의 도마뱀 사이의 성격 변위로 인해 섬에 더 작은 종과 하나의 더 큰 종을 낳았다는 강력한 증거를보고했습니다. 남쪽 제도는 마찬가지로 한 종의 작은 종의 도마뱀을 가진 서식지를 가지고있었습니다. 그러나 남쪽 에서이 상황에 대한 설명은 동물이 도착했을 때 두 가지 크기라는 것입니다. 두 종이 함께 모일 때의 역사를 알지 못하면, 힘을 결정하는 것은 어려울 수 있습니다. 두 프로세스의 최종 결과는 동일하게 보입니다. Losos는“이것은이 연구에서 가장 큰 고집 지점 중 하나입니다.
캐릭터 변위는 오늘날 인기를 끌고 있지만 일부 과학자들은이 현상이 경쟁 종의 차이의 진정한 동인임을 보여주기 위해 더 강력한 증거가 필요하다고 주장합니다. Losos는“사람들은 70 년대에 사람들이 캐릭터의 변위를 볼 수있는 70 년대의 경기 상태로 돌아 왔다고 생각합니다. Stuart와 Losos가 검토 한 144 개의 연구 중 40 % 미만이 대부분의 금 표준 기준을 충족시키는 144 개의 연구 중 40 % 미만이 초기의 노력보다 더 엄격하게 수행 된 캐릭터 변위의 잠재적 인 사례의 수가 엄청나게 확산 되었음에도 불구하고. Stuart는“20 년간의 엄격한 연구를 통해 여전히 사례가 거의 없습니다.
볼리비아 사막에 대한 페루 빙하
11 세의 열렬한 조류 감시자 인 Tobias는 파타고니아 평원, 볼리비아 사막 및 파나마 화산의 높은 구름 숲으로 여행했으며 약 5,000 종의 세계 새의 절반 이상을 감시했습니다.
.이 탐험은 모든 자연 주의자에게 친숙한 패턴을 보여 주었다. 두 개의 유사한 종이 같은 서식지에 사는 곳에서는 일반적으로 사는 종들과 더 다르다고 말했다.
"근본적인 가정은 문자 변위 때문이라는 것"이라고 그는 말했다. 그러나 Tobias는 패턴에 대한 예외를 발견 한 후 그 가정이 그 가정을 의심하기 시작했습니다. 예를 들어, 아마존 개미에 대한 연구에 따르면 자원을 위해 경쟁하는 두 종은 매우 유사한 노래를 사용합니다. "경쟁이 다양한 선택을 생성하지 않는 시나리오가 많이있을 수 있으며, 실제로 특정 특성이 수렴되기 시작하는 반대 패턴을 이끌어 낼 수 있다고 Tobias는 말했다.
2007 년에 Tobias and Collaborators는 주로 남아메리카에 사는 작고 곤충을 먹는 조류의 다양한 가족 인 오븐 버드에 대한 심층적 인 연구를 시작했습니다. 다른 오븐 버드 종은 바위가 많은 바다 해안선, 눈 덮인 산, 사막과 열대 우림에 적응했습니다. 핀치와 마찬가지로 오븐 버드에는 다양한 부리 크기와 모양이 있으며, 음식 선호도의 중요한 지표로 진화를 연구하는 데 이상적입니다. 오븐 버드에서는“일부 [부리]는 나무 껍질에서 틈새를 조사 할 수있는 길고 길고 아래로 뚫고 있습니다. "다른 사람들은 단검 같은 청구서가 짧습니다."
캐릭터 변위에 대한 대부분의 연구는 소수의 종에만 초점을 맞추었지만 Tobias의 팀은 종 및 아종을 포함한 350 개의 오븐 버드 계보, 방대한 자원 세트의 컬링 :박물관의 조류 표본; 1 세기가 넘는 새 노래의 녹음; 원정대 및 기타 출처에서 수집 된 지리적 데이터; 오븐 버드의 매우 상세한 진화 역사. 연구에 관여하지 않은 스튜어트는“연구의 범위는 정말 놀랍습니다.
각 계보에 대해 연구원들은 같은 지역에 사는 가장 젊고 가장 밀접하게 관련된 종과 다른 지역에 사는 가장 젊고 가장 밀접하게 관련된 종을 비교했습니다. 그들이 데이터를 보았을 때, 그들은 다윈과 대부분의 생물 학자들이 예측했을 패턴을 발견했습니다.
그러나 Tobias와 동료들은 종족이 종족이 사는 사람들보다 나이가 많은 경향이 있다고 의심했습니다. Tobias는 새로운 종이 일반적으로 고립되어 형성되기 때문에 가장 어린 사람들은 일반적으로 서식지를 공유하지 않는다는 것이 합리적이라고 Tobias는 말했다. 이 패턴은 일부 진화 생물 학자들에게 친숙했지만 Tobias는 그 의미를 고려한 생태 학자는 거의 없다고 말했다. Tobias는“사는 사람들과 함께 사는 것들을 비교할 수는 없습니다. 종이 나이가 들어감에 따라 진화 할 시간이 더 많아서“나이가 몇 살인지 고려해야합니다.”그는 말했다.
.연구원들이 각 오븐 버드 계보의 나이를 설명했을 때 (문자 변위에 대한 연구의 비정상적인 단계) 차이가 사라졌습니다. Tobias는“우리는 함께 모이는 계보 사이의 차이에 어떤 종류의 충돌이 있다는 증거는 없다”고 Tobias는 말했다.
.대신, 그들은 함께 사는 가장 어린 종은 뚜렷한 서식지를 가진 가장 어린 종보다 훨씬 나이가 많다는 것을 발견했습니다. 전자는 후자의 약 4 백만 년에 비해 평균 1 천만 년 전의 공동 조상과 분리되었습니다.
연구원들은 다양성이 동거 종들 사이의 경쟁에 의해 주도되지 않는다고 결론 지었다. 그들이 보는 차이점은 단순히 종이 진화 할 시간이 더 많은 종의 결과 일 수 있습니다. 연구에 관여하지 않은 피터 그랜트 (Peter Grant)는“이 연구의 중요한 발견은이 종들이 경쟁력있는 상호 작용이 거의 없거나 전혀없는 상태에서 서로의 지리적 범위를 침략 할 수있을 정도로 분기되기까지 오랜 시간이 걸린다는 것입니다.
실제로, Tobias 팀의 이전 연구에 따르면 오븐 버드 종은 평화롭게 공존하기에 충분히 다르면 지리적으로 겹치기 시작한다고 제안합니다. 토비아스는 가장 유사한 부리와 생태를 가진 종은 동거하는 데 가장 오래 걸렸다 고 말했다. “반드시 진화가 일어나지 않는 것은 아닙니다. Tobias는 종들 간의 상호 작용에 의해 주도되지 않습니다.”Tobias는 말했습니다.
행동의 진화
진화론 적 논쟁에 빠진 오븐 버드 연구는 혼합 된 리뷰를 받았다. 많은 전문가들은 전례없는 범위와 진화 세력의 대규모 효과를보기위한 노력에 박수를 보냅니다. Chapel Hill의 노스 캐롤라이나 대학교의 진화 생물 학자 인 David Pfennig는“그들이 포기하는 가장 중요한 질문은 진화에서 중요한 질문입니다. 진화 생물학에서 가장 큰 문제 중 하나는 미시 진화 과정, 종 내에서 발생하는 메커니즘이 더 큰 생태 패턴에 어떻게 영향을 미치는지 이해하는 것입니다. 우리가 보는 다양한 신체 모양과 같은 광범위한 관찰을 어느 정도 설명합니까? Pfennig는“이것은이 문제에 직접받는 몇 안되는 연구 중 하나입니다.”라고 Pfennig는 말했습니다.
David Kaplan, Petr Stepanek 및 Quanta 잡지의 Ryan Griffin; Podington Bear의 음악
비디오 : David Kaplan은 종의 간단한 정의가 왜 어려운지 탐구합니다.
그러나 어떤 사람들은 그 결과가 더 광범위하게 사실이라고 결론을 내릴 수 없다고 말합니다. Weir는“우리가 말할 수있는 것은이 분류 학적 그룹에서 [캐릭터 변위]에 대한 강력한 신호가 없다는 것입니다. "하지만 다른 그룹에서 이것을 탐색하는 것은 매우 흥미로운 출발점입니다."
이 조류 그룹에서 캐릭터 변위를 완전히 배제하기는 어렵습니다. Pfennig는 Tobias의 팀이 오븐 버드에서 검사 한 특성은 대부분 부리와 다리 크기 인 형태 학적이라고 지적합니다. 그러나 종들 사이의 경쟁으로 인해 새들이 다른 시간 동안 먹이를 먹는 것과 같은 다른 행동을 진화시킬 수 있습니다. "많은 종들이 이런 종류의 발산을 겪고있다"고 그는 말했다
Tobias의 팀이 공부 한 한 가지 행동 인 Bird Song은 경쟁 종에 대한 반응으로 이동하는 것처럼 보였지만 전통적인 캐릭터 변위가 예측하는 것과 반대 방향으로 나타났습니다. 겹치는 범위를 가진 새들은 더 유사한 노래, 발산보다는 수렴 패턴을 갖는 경향이있었습니다. 오븐 버드는 대부분 영토의 이유로 노래하며 다른 새들이 외출하도록 경고합니다. Tobias는 가수의 종과 관련 경쟁자 종에 의해 인식 된 신호가 더 많은 조류를 방해한다고 이론화합니다. 이것은 다른 특성이 더 유사하게되도록하는 다른 특성의 풍미를 나타낼 수 있습니다.
이번 연구 결과는 또한 성격 변위 연구에서 진화론 적 역사를 고려해야 할 필요성을 강조했다. 그는 문자 변위의 예로 개최 된 많은 연구 중“시간 구성 요소가 없으면 유효하지 않다”고 말했다.
보조금이 핀치와 마찬가지로 진화를 포착하는 것은 강력한 대안입니다. 연구자들은 상세한 진화 역사가 필요하지 않기 때문입니다. Losos는“실제로 장점은 실제로 어떤 일이 일어나는지 볼 수 있다는 것입니다. 그들의 최근 연구와 다른 연구는 진화가 얼마나 빨리 발생할 수 있는지를 보여 주었고, 변화가 전개 될 때 변화를 측정 할 수있게한다. Losos는“몇 년 전, 우리는 이러한 것들이 변화하는 것을보기에는 진화가 너무 느 렸다고 생각했지만 그렇지 않습니다. "자연 선택이 강할 때 진화가 빠르게 발생할 수 있습니다."
이 행위에서 성격 변위를 잡을 수있는 가장 좋은 기회 중 하나는 침습적 종에 대한 연구에서 비롯됩니다. Losos는“우리는 경쟁사가 될 수있는 종을 도입하여 캐릭터 변위가 발생할 수있는 상황을 실수로 설정했습니다. 그는 많은 기존 연구의 부족에도 불구하고“캐릭터 변위가 일반적인 현상이라고 확신합니다.”
.과학자들은 오븐 버드 연구가 향후 몇 년 동안 비슷한 연구를 유발할 것이라고 예측하여, 종의 차이가 종들 간의 경쟁보다는 종의 연령과 관련이있는 동일한 패턴이 다른 그룹에서 사실인지 테스트 할 것이라고 예측했다. Tobias와 Collaborators는 이미 서브 시신으로 알려진 대략 1,200 종 그룹의 다른 구성원을 포함하여 세계 조류에 대한 접근 방식을 이미 확장하고 있습니다. (오븐 버드는이 그룹에 속합니다.) 그들은 또한 세계 조류 종의 절반 이상을 포함하는 5,500 종의 통행인에 대한 성격 변위 및 기타 진화론 적 질문을 연구 할 계획입니다. 이 노력은 현재 루이지애나 주립 대학의 연구원들이 현재 건설중인 진화지도에 의존 할 것입니다.
과학자들은 향후 10 년 동안 Losos가 묘사 한 침습적 종 노력뿐만 아니라 종의 연령을 고려한 연구가 다양성의 진화에서 경쟁의 역할을 명확하게하기를 희망합니다.
.Peter Grant는“내 전반적인 의견은 캐릭터 변위가 상당히 흔할 수 있다는 것입니다. Galapagos Finches에 대한 연구는“보편적 인 [일반적으로 적은 규모와는 거리가 멀다”고 가장 강력한 시위 중 하나로 여겨집니다.
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