.png){kind=link}
Thực đơn
Bằng chứng về tổ tiên chung
Dữ liệu về sự hiện diện hay vắng mặt của các loài trên nhiều lục địa và đảo địa lý sinh học) có thể cung cấp bằng chứng về tổ tiên chung và làm sáng tỏ các mô hình của sự hình thành loài.
Tất cả các sinh vật thích nghi với môi trường của chúng ở mức độ cao hơn hoặc thấp hơn khoảng giới hạn. Nếu các yếu tố phi sinh học và sinh học trong môi trường sống có cho phép một loài cụ thể có thể sinh tồn trong một khu vực địa lý, thì người ta có thể cho phỏng đoán rằng cùng một loài sẽ được tìm thấy trong một môi trường tương tự trong một khu vực địa lý tương tự, ví dụ ở Châu Phi và Nam Mỹ. Nhưng kết quả thực tế lại không như vậy. Các loài thực vật và động vật được phân bố không đồng đều trên khắp thế giới:
Thậm chí sự khác biệt lớn hơn có thể được tìm thấy nếu xem xét châu Úc, mặc dù nó có cùng vĩ độ như phần lớn châu Nam Mỹ và châu Phi. Thú có túi giống như kangaroo, bandicoot và chi mèo túi chiếm khoảng một nửa số loài động vật có vú bản địa ở Úc.[133] Ngược lại, thú có túi ngày nay hoàn toàn vắng bóng ở châu Phi và tạo thành một phần nhỏ hơn của hệ động vật có vú ở Nam Mỹ, nơi chồn opossum, chuột chù có túi và khỉ bụi rậm nhỏ được tìm thấy. Đại diện sống duy nhất của động vật có vú nguyên thủy (bộ đơn huyệt là thú lông nhím và thú mỏ vịt. Loài thú lông nhím mỏ ngắn và các phân loài của nó sinh sống ở Úc, Tasmania, New Guinea và Đảo Kangaroo trong khi loài ( thú lông nhím mỏ dài ) chỉ sống ở New Guinea. Thú mỏ vịt sống ở vùng biển phía đông Australia. Chúng đã được đưa đến Tasmania, Đảo King và Đảo Kangaroo. Những sự loài động vật đơn huyệt này hoàn toàn không có ở phần còn lại của thế giới.[134] Mặt khác, Úc đang thiếu nhiều nhóm động vật có vú nhau thai phổ biến ở các lục địa khác (bộ Ăn thịt, bộ Guốc chẵn, họ chuột chù, họ sóc, bộ thỏ), mặc dù nó có loài gặm nhấm bản địa như bộ dơi và chuột cựu thế giới; nhiều thú có nhau khác, chẳng hạn như thỏ và cáo, đã được con người đem tới đó.
Các ví dụ phân bố động vật khác bao gồm gấu, nằm trên tất cả các lục địa, ngoại trừ Châu Phi, Úc và Nam Cực, và gấu Bắc cực chỉ ở Vòng Bắc Cực và các khối đất liền kề.[135] Chim cánh cụt chỉ được tìm thấy xung quanh Nam Cực mặc dù Bắc Cực có điều kiện thời tiết tương tự. Các họ của bộ bò biển được phân bố ở toàn bộ vùng biển trên Trái Đất, nơi lợn biển nằm ở vùng biển phía tây châu Phi, vùng biển phía Bắc Nam Mỹ và vùng biển Tây Ấn chỉ trong các họ có liên quan, cá cúi, chỉ nằm ở vùng biển châu Đại Dương phía bắc Úc và bờ biển quanh Ấn Độ Dương. Bò biển Steller bây giờ đã tuyệt chủng cư trú tại Biển Bering.[136]
Các loại hóa thạch tương tự được tìm thấy từ các khu vực được biết là liền kề với nhau trong quá khứ, nhưng qua quá trình trôi dạt lục địa, hiện đang ở các vị trí địa lý khác nhau. Ví dụ, hóa thạch cùng loại lưỡng cư cổ đại, động vật chân đốt và dương xỉ được tìm thấy ở Nam Mỹ, Châu Phi, Ấn Độ, Úc và Nam Cực, có thể có niên đại Đại Cổ sinh khi các khu vực này được hợp nhất thành một vùng đất rộng lớn được gọi là Gondwana.[137] Đôi khi con cháu của những sinh vật này có thể được xác định và cho thấy sự tương đồng không thể nhầm lẫn với nhau, mặc dù hiện tại chúng sống ở những vùng và khí hậu rất khác nhau.
Bằng chứng từ địa lý sinh học đảo đã đóng một vai trò quan trọng và mang tính lịch sử trong sự phát triển của sinh học tiến hóa. Theo mục đích của địa lý sinh học, các đảo được chia thành hai loại. Các đảo lục địa là những hòn đảo như Vương quốc Anh và Nhật Bản đã có lúc này hay lúc khác là một phần của lục địa. Các đảo đại dương, như quần đảo Hawaii, quần đảo Galápagos và Saint Helena, mặt khác là những hòn đảo đã hình thành trên đại dương và chưa bao giờ là một phần của bất kỳ lục địa nào. Các đảo đại dương có sự phân bố của thực vật và động vật bản địa không cân bằng theo những cách làm cho chúng khác biệt với quần xã sinh vật được tìm thấy trên các lục địa hoặc đảo lục địa. Các đảo đại dương không có động vật có vú trên cạn bản địa (đôi khi chúng có dơi và hải cẩu), động vật lưỡng cư hoặc cá nước ngọt. Trong một số trường hợp, chúng có các loài bò sát trên cạn (như cự đà và rùa khổng lồ của Quần đảo Galápagos) nhưng thường (chẳng hạn như ở Hawaii) thì không. Điều này bất chấp thực tế là khi các loài như chuột, dê, lợn, mèo, chuột và cóc mía được con người đem đến những hòn đảo như vậy thì chúng thường phát triển mạnh. Bắt đầu với Charles Darwin, nhiều nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm và thực hiện các quan sát cho thấy các loại động vật và thực vật được tìm thấy, và không tìm thấy, trên những hòn đảo như vậy phù hợp với học thuyết rằng những hòn đảo này bị thực vật vô tình xâm chiếm và động vật đã có thể tiếp cận chúng. Sự xâm chiếm ngẫu nhiên như vậy có thể xảy ra bằng không khí, chẳng hạn như hạt giống thực vật được mang theo bởi các loài chim di cư, hoặc dơi và côn trùng bị gió thổi ra ngoài biển, hoặc trôi nổi từ lục địa hoặc đảo khác bằng đường biển (ví dụ, bởi một số loại gieo hạt giống như dừa có thể sống sót trong nước mặn) và các loài bò sát có thể tồn tại trong thời gian dài trên bè của thảm thực vật được mang ra biển bởi bão.[138]
Nhiều loài được tìm thấy trên các hòn đảo xa xôi là đặc hữu cho một hòn đảo hoặc một nhóm đảo cụ thể, có nghĩa là chúng không được tìm thấy ở nơi nào khác trên Trái Đất. Ví dụ về các loài đặc hữu của các đảo bao gồm nhiều loài chim không bay của New Zealand, vượn cáo của Madagascar, rồng Komodo của Komodo,[139] cây máu rồng của Socotra,[140] Tuatara of New Zealand,[141][142] và các loài khác. Tuy nhiên, nhiều loài đặc hữu như vậy có liên quan đến các loài được tìm thấy trên các đảo hoặc lục địa khác gần đó; mối quan hệ của các loài động vật được tìm thấy trên Quần đảo Galápagos với những loài được tìm thấy ở Nam Mỹ là một ví dụ nổi tiếng.[138] Tất cả những thực kiện này, các loài thực vật và động vật được tìm thấy trên các đảo đại dương, số lượng lớn các loài đặc hữu được tìm thấy trên các đảo đại dương và mối quan hệ của các loài đó với những loài sống trên các lục địa gần nhất, được giải thích dễ dàng nhất nếu các đảo bị thuộc địa bởi các loài từ các lục địa gần đó đã phát triển thành các loài đặc hữu hiện được tìm thấy ở đó.[138]
Nếu không bắt buộc phải là sống trên đảo thì ngoài ra còn có những loài đặc hữu khác. Quần đảo có thể có nghĩa là hồ cô lập hoặc khu vực xa xôi và cô lập. Ví dụ về những điều này sẽ bao gồm vùng cao nguyên Ethiopia, Hồ Baikal, fynbos của cộng hòa Nam Phi, rừng Nouvelle-Calédonie, và những nơi khác. Ví dụ về các sinh vật đặc hữu sống ở các khu vực bị cô lập bao gồm Rhynochetos jubatus của Nouvelle-Calédonie,[143] chuột mây ở rừng thông nhiệt đới Luzon của Philippines,[144][145] cây boojum của bán đảo Baja California,[146] hải cẩu Baikal[147] và cá hồi trắng Omul của hồ Baikal.
Các đảo đại dương thường xuyên sinh sống bởi các cụm loài có quan hệ họ hàng chặt chẽ trong các hốc sinh thái, thường các hốc được lấp đầy bởi các loài rất khác nhau trên các lục địa. Những cụm như vậy, giống như chim sẻ của Galápagos, sẻ Hawaii (Hawaiian honeycreeper), các thành viên của họ hoa hướng dương trên Juan Fernandez Archipelago và mọt gỗ trên St. Helena được gọi là bức xạ thích nghi bởi vì chúng là giải thích tốt nhất khi một loài duy nhất xâm chiếm một hòn đảo (hoặc nhóm đảo) và sau đó đa dạng hóa để lấp đầy các hốc sinh thái có sẵn. Bức xạ như vậy có thể là ngoạn mục; 800 loài thuộc chi ruồi giấm (Drosophila), gần một nửa tổng số thế giới, là loài đặc hữu của quần đảo Hawaii. Một ví dụ minh họa khác từ Hawaii là một loạt thành viên của chi Argyroxiphium, đó là một nhóm gồm ba mươi loài chỉ được tìm thấy trên những hòn đảo đó. Các thành viên bao gồm từ hoa silversword mọc một cách ngoạn mục trên các sườn núi lửa cao đến cây, cây bụi, dây leo và chiếu (mat) mọc ở các độ cao khác nhau từ đỉnh núi đến mực nước biển và trong môi trường sống của Hawaii khác nhau từ sa mạc đến rừng mưa nhiệt đới. Họ hàng gần nhất của chúng bên ngoài Hawaii, dựa trên các nghiên cứu phân tử, là tarweed được tìm thấy ở bờ biển phía tây Bắc Mỹ. Những tarweed này có hạt dính tạo điều kiện có thể vận chuyển đi xa bởi các loài chim di cư.[148] Ngoài ra, gần như tất cả các loài trên đảo có thể được lai tạo và các giống lai thường có khả năng sinh sản,[58] và chúng đã được lai tạo thực nghiệm với hai trong số các loài tarweed bờ biển phía tây Bắc Mỹ nói trên.[149] Các đảo lục địa có ít quần xã sinh vật khác biệt, nhưng những hòn đảo đã tách ra từ bất kỳ lục địa nào cũng có các loài đặc hữu và bức xạ thích nghi, chẳng hạn như 75 loài vượn cáo của Madagascar, và 11 loài moa đã tuyệt chủng của New Zealand.[138][150]
Hình 4b: Trong một loài vành đai,các cá thể thuộc quần thể lân cận nhau có thể giao phối nhưng quần thể nằm ở hai đầu của vành đai không thể lai giống với nhau được vì sự khác biệt về huyết thống quá xa.Một loài vành đai là một chuỗi các quần thể được liên kết với nhau, mỗi quần thể có thể giao phối với các quần thể lân cận, với ít nhất hai quần thể "kết thúc" ở hai đầu có mối quan hệ họ hàng quá xa để có thể giao phối, mặc dù dòng gen có khả năng chảy giữa các quần thể.[151] Các loài vành đai đại diện cho sự hình thành loài và đã được trích dẫn làm bằng chứng của sự tiến hóa. Chúng minh họa những gì xảy ra theo thời gian khi các quần thể phân tách về mặt di truyền, đặc biệt bởi vì chúng đại diện cho các quần thể sống, những gì thường xảy ra theo thời gian giữa các quần thể tổ tiên đã chết và các quần thể sống, trong đó các loài trung gian đã trở thành tuyệt chủng. Richard Dawkins nói rằng các loài nhẫn "chỉ cho chúng ta thấy ở chiều không gian một cái gì đó luôn luôn phải xảy ra trong chiều thời gian".[152]
Sự kết hợp giữa trôi dạt lục địa và tiến hóa đôi khi có thể được sử dụng để dự đoán những gì sẽ được tìm thấy trong hồ sơ hóa thạch. Glossopteris là một loài tuyệt chủng của dương xỉ hạt từ kỷ Permi. Glossopteris xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch xung quanh đầu kỷ Permi trên lục địa cổ đại Gondwana.[153] Trôi dạt lục địa giải thích địa lý sinh học hiện tại của cây. Hóa thạch Glossopteris ngày nay được tìm thấy ở tầng Permi ở đông nam Nam Mỹ, đông nam châu Phi, tất cả Madagascar, miền bắc Ấn Độ, tất cả Úc, tất cả New Zealand, và nằm rải rác ở rìa phía nam và phía bắc của Nam Cực. Trong kỷ Permi, các lục địa này được kết nối như Gondwana (xem hình 4c) phù hợp với dải từ (magnetic striping), các phân bố hóa thạch khác và các vết nứt thuộc sông băng (glacial scratches) chỉ ra từ khí hậu ôn đới của Nam Cực trong kỷ Permi.[154][155]
Lịch sử của Metatheria (nhánh chứa thú có túi và tổ tiên nguyên thủy đã tuyệt chủng của chúng) cung cấp một ví dụ về cách học thuyết tiến hóa và sự trôi dạt lục địa có thể được kết hợp để đưa ra dự đoán liên quan đến địa tầng hóa thạch và sự phân bố. hóa thạch metatherian lâu đời nhất được tìm thấy ở ngày nay Trung Quốc.[156] Metatheria lan rộng về phía tây vào Bắc Mỹ hiện đại (vẫn gắn liền với Á-Âu) và sau đó đến Nam Mỹ, được kết nối với Bắc Mỹ cho đến khoảng 65 triệu năm trước. Thú có túi đến Úc qua Nam Cực khoảng 50 triệu năm trước, ngay sau khi Úc tách ra cho thấy một sự kiện phân tán duy nhất của chỉ một loài.[157] Thuyết tiến hóa gợi ý rằng các loài thú có túi ở Úc có nguồn gốc từ những con lớn hơn được tìm thấy ở châu Mỹ. Bằng chứng địa chất cho thấy rằng từ 30 đến 40 triệu năm trước Nam Mỹ và Úc vẫn là một phần của siêu lục địa Nam bán cầu Gondwana và chúng được kết nối bằng đất liền hiện là một phần của Nam Cực. Do đó, khi kết hợp các mô hình, các nhà khoa học có thể dự đoán rằng thú có túi di cư từ Nam Mỹ ngày nay, qua Nam Cực, và sau đó đến Úc ngày nay từ 30 đến 40 triệu năm trước. Một hóa thạch thú có túi đầu tiên của họ đã tuyệt chủng Polydolopidae đã được tìm thấy trên đảo Seymour thuộc bán đảo Nam Cực năm 1982.[158] Các hóa thạch tiếp theo sau đó đã được tìm thấy, bao gồm các thành viên của các bộ thú có túi Chồn Opossum và Microbiotheria,[159] cũng như động vật móng guốc và một thành viên của bộ bí ẩn đã tuyệt chủng Gondwanatheria, có thể là Sudamerica ameghinoi.[160][161][162]
Lịch sử của lạc đà cung cấp một ví dụ về cách bằng chứng hóa thạch có thể được sử dụng để tái xây dựng sự di cư và tiến hóa theo sau. Hồ sơ hóa thạch chỉ ra rằng sự tiến hóa của lạc đà bắt đầu ở Bắc Mỹ (xem hình 4e), từ đó, sáu triệu năm trước, chúng di cư qua Eo biển Bering vào Châu Á và sau đó đến Châu Phi, và 3,5 triệu năm trước qua eo đất Panama vào Nam Mỹ. Sau khi bị cô lập, chúng tiến hóa theo thành các dòng riêng, tạo ra lạc đà hai bướu và lạc đà một bướu ở Châu Á và Châu Phi và Llama và họ hàng của nó ở Nam Mỹ. Lạc đà sau đó bị tuyệt chủng ở Bắc Mỹ vào cuối kỷ băng hà cuối cùng.[163]
Thực đơn
Bằng chứng về tổ tiên chungLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Bằng chứng về tổ tiên chung