基本介紹
- 中文名：趨異適應
- 外文名：radiate adaptation
- 類別：生物學名詞
- 實質：生物為適應環境而改變
- 解釋：同種生物不同環境的適應性變化
- 又稱：輻射適應或歧異適應
趨異適應簡述,趨異適應的產生,趨異適應產生的原理,趨異適應的套用,
趨異適應簡述
趨異適應（radiateadaptation）是由美國古生物學家Henry Fairfield Osborn提出的，他認為原始物種在擴大生存範圍和占領分布區域的過程中，會因為生活在不同的環境條件下，逐漸形成不同的適應器官，他把這種現象稱為趨異適應。遺傳學家Turesson通過移栽實驗發現，把表現出趨異適應現象的同種植株栽培於相同條件下，在相當長的一段時間內差異還存在，由此可見這些差異是可以遺傳的，也就是基因出現了差別。同一種生物由於長期生活在不同條件下，可能會導致出現不同的形態結構、生理特性、行為及生活史，這些變異特性往往具有適應意義，這種現象稱為趨異適應，所形成的生物適應類型叫做生態型（ecotype）。生態型的分化也是物種進化的基礎，研究物種如何在不同生境條件下分化為不同的生態型，是研究新物種形成過程的重要內容。生態型的概念不斷完善，在現代生態學研究中通常認為：絕大多數廣布的生物物種由於生存在特定的環境條件下，不僅在形態學還會在生理學特徵方面表現出空間的差異，並且認為這種生態學上的相關變異是能夠遺傳給後代的。同時，趨異適應是指一個祖先經過了長期的演化過程，分化出多個生態型譜系，並且由於長期生活在不同環境條件下，在外貌結構和生理特徵方面產生明顯差異的現象。這種現象的結果常常會導致系統樹上出現很難分清的三歧分支或多歧分支。
達爾文雀就是趨異適應的典型案例，14種達爾文雀是由同一種在加拉帕戈斯群島上的鳥雀分化出來的，卻適應了不同的生活環境。此趨異適應的案例也為達爾文的自然選擇學說奠定了基石。牧早鴨矛（Dactylsglomerate）因為土壤中的水分和質地不同，明顯呈現出2種生態型，一種生態型生長在河窪地，土壤肥沃、水分充足，植株表現出旺盛、高大、葉厚、色綠及產量高的特徵，另一種生態型生長於碎石堆，土壤貧瘠、水分缺乏，植株表現出矮小、葉小、色淡和產量低的特徵，這2種生態型在細胞液滲透壓等生理方面也有明顯區別。值得注意的是，不僅種內產生的生態型分化屬於趨異適應，趨異適應也可以表現 在種間和類群間。在生物長期的演化過程中，一群生存在不同環境中有親緣關係的生物，隨著時間的推移，會慢慢向著適應和占領各種不同生境進行分化，這種趨異適應的現象就是通過長期的演化而來。正像地球上出現的原始真獸類一樣，通過長期的演化過程，分別適應和占領了水生環境、陸地環境和空中環境等，同時分化出了各種相對應的不同生態類群。在自然條件下，趨異適應不是僅由一種因素導致的現象，往往是由空氣、土壤、降雨、其他生物等多種因素共同作用形成的，並且經常伴隨著重大的地質事件或者氣候變化，是生物和環境共同進化的結果。
趨異適應的產生
起源於同一祖先的生物，分布在不同的環境裡，經常產生趨異的進化現象——趨異適應。例如，都屬於哺乳類，有共同的祖先。有的哺乳類（這是多數），例如馬和虎，適於陸上奔跑的環境；有的哺乳類，例如穿山甲和鼴鼠，適於地下的生活；有的哺乳類，例如松鼠和猿猴，適於樹上的生活；有的哺乳類，例如蝙蝠，適於飛翔的空中生活；有的哺乳類，例如河狸（也叫海狸）和水獺，適於潛水的生活；有的哺乳類，例如海豚和鯨，完全變成水棲的動物。鳥類里也廣泛地存在著趨異適應的現象。有的鳥（例如麻雀）的腳，適於抓握樹枝，便於停息在樹上；有的鳥（例如鴕鳥和雞）的腳，適於在地面上行走和抓出土裡的食物；有的鳥（例如鷹）的腳，具有強有力的爪，適於捕捉獵獲物；有的鳥（例如鴨）的腳，具有蹼，適於游水；有的鳥（例如琢木鳥）的腳，二趾向前，二趾向後，適於攀緣樹幹。鳥腳從左到右：鴕鳥，鷹，鴨和琢木鳥其他動物和植物也大都有趨異適應。這是生物擴大分布的現象。
趨異適應產生的原理
要產生趨異適應，同一類的生物必須進入若干新的不同的環境。生物進入新環境並在那裡立足，需要什麼條件呢?需要三種條件或三種機會：
1.地理的條件這是說要進入新環境，那裡必須沒有地理的隔離。許多海島上沒有兩棲類，這是因為大陸上的兩棲類不能進人海島，伹許多鳥類卻可以飛到海島。
2.生物體制的條件：這是生物本身的條件。一種生物進入一種新環境，如果沒有對新環境的最低適應能力，就不能生存。如果在新環境裡能夠勉強生存下來，即具有起碼的適應能力，隨後就會經過自然擇選，提高生物適應的水平。
3.生態的條件：一種生物如果能夠到達一個新環境並對新環境有最低的適應，還不能保證生存。要使生存得到勝利，並得到發展，還需要生態的條件。具體地說，就是在新環境裡沒有強烈的競爭者。如果那裡有強烈的競爭者，新入侵者一般是得不到立足的機會的，更談不上發展了。
這裡可以舉達爾文所研究過的加拉巴哥群島的鷽（xue）鳥為例來說明一下。以前講過，加拉巴哥群島上生物種類很貧乏。那裡沒有兩棲類，哺乳類也極少，但有一些鳥類。這些鳥類都是南美洲大陸的類型，它們的祖先顯然是從美洲來的。現 在僅說鷽。這是麻雀似的小鳥，屬於南美洲大陸的類型。現 在在加拉巴哥群島至少有14種鷽，它們適於各種不同的生活條件。其中有三個物種仍然保持祖先在地上吃種子的習性，有兩個物種主要以吃仙人掌為生，有一個物種兼有地上吃種子和吃仙人掌的習性，其餘物種都是樹上的種類，主要吃昆蟲。不同種類的鷽的嘴，在大小和結構上都跟所吃的食物相聯繫，適應得很好。這是趨異適應的良好例子。可是在南美洲大陸上，這種鳥並沒有相似的趨異適應。這怎么解釋呢？—個合理的解釋是這樣的：過去有一個時期，鷽的祖先由於偶然的機會到達加拉巴哥群島。說是偶然的機會，因為群島離開大陸相當遠，小鳥一般是難於達到的。由於群島上的動物種類很少，鷽的祖先到了這個新環境，又能夠適應，同時又缺少競爭者，就逐漸得到了發展。鷽的祖先起初可能在一個島上立足，以後才逐漸移人其他的島。由於各種生活方式都是開放的，即未被其他動物占有，於是就有機會發展出趨異適應。
趨異適應的套用
趨異適應可以套用於對某個物種的深入研究，尤其當研究分析那些在生活、生產上有極其重要作用的物種時，趨異適應的套用顯得尤為重要。通過趨異適應在農業及醫藥方面的套用，可以選擇適合當地特定環境的水稻種植進而提高產量和品質；通過對中國產西洋參生態型的研究，實現對中國產西洋參生態區進行劃分。
趨異適應在生產中的套用
農業方面：水稻（Oyza sativa）按溫度不同的特性可以分為粳稻（Oyza sativa subsp.Keng）、秈稻（Oyza glaberrima），按照光照條件的不同可以分為早、中、晚稻，按土壤含水量的不同又可劃分為水稻和旱稻。了解這種趨異適應的現象，就可以更好地在農業生產上有選擇性地培養所需生態型農作物，為不同品系的農作物提供相對應的環境條件，以此提高農作物產量和品質。
醫藥方面：黃林芳等對中國產西洋參（Panax quinquefolius L.）的品質變異及生態型劃分進行了研究，提出不同產地的西洋參由於長期適應所在特定生態環境形成了不同的生態型，成功做到了第1次對中國產西洋參生態型的劃分，並由此證明了中國產西洋參的化學生態型與其所在的氣候條件、地理條件、環境及變異狀況相關聯，為中國產西洋參進行更合理的生態區劃分提供了理論依據。
