Галапагосские вьюрки или дарвиновы вьюрки. Darwin, 1845. Journal of researches into the natural history and geology of the countries visited during the voyage of H.M.S. Beagle round the world, under the Command of Capt. Fitz Roy, R.N. 2d edition.
Дарвиновы вьюрки или галапагосские вьюрки - один из самых распространенных видов птиц, использующиеся в качестве доказательства эволюции. Во время кругосветного путешествия Чарльз Дарвин отметил 13 видов вьюрков, обитающих на Галапагосских островах. Разнообразие вьюрков натолкнуло Дарвина на мысль о происхождении видов путем естественного отбора и изменчивости (наследственной и ненаследственной). Однако способность приспосабливаться к особенностям окружающей среды доказывает только то, что данный род птиц имеет широкие возможности по адаптации. Микроэволюция или изменчивость, является общеизвестным фактом, но она не доказывает возможность возникновение принципиально новых органов или новых живых существ (макроэволюция).
От общего предка вьюрков на островах произошло три основных группы:
- Семяноядные земляные вьюрки
- Насекомоядные древесные вьюрки
- Славковые вьюрки
Строение клюва вьюрков на разных островах - очень отличаются. Три обычных вида земляных вьюрков - встречаются в большинстве. С точки зрения эволюционистов пример многочисленного разнообразия - свидетельствует об эволюционной изменчивости. Однако этому есть альтернативные аргументы. Если исходная популяция имеет достаточную сотворенную изменчивость (генетический потенциал заложенный Творцом), чтобы объяснить появление этих разных признаков в её потомках, естественный отбор позаботился бы об итоговой адаптации, как покажет простой пример. Некоторые вьюрки прилетели на острова, где не хватает семян, но живет множество личинок под корой деревьев. В популяции с большой изменчивостью, у некоторых вьюрков клювы длиннее, у некоторых короче среднего размера. Те птицы, которые несут в себе генетическую информацию «длинного клюва», могли бы выживать на этих островах, питаясь личинками, а значит, имели бы большую вероятность передать информацию своим потомкам, в то время как другие птицы просто вымерли бы. Таким образом, под действием отбора, который также влиял бы и на другие характерные особенности вьюрков, мог возникнуть «дятловый вьюрок».
То же самое происходит и при искусственном отборе – различные современные породы собак больше приспособлены к определенным условиям, чем родительская ("смешанная") популяция, но несут меньше информации, а значит, имеют меньший потенциал для дальнейшей селекции (вы не сможете вывести Датского Дога из Чихуахуа). И при всех изминениях подобного рода, вьюрки все равно остаются вьюрками, а собаки собаками. Границы, в которых могут происходить изменения, установлены количеством информации, которая исходно присутствует, и из которой и происходит отбор.
Фотографии
Ссылки
- Origins.org.ua: Вьюрки Дарвина - Свидетельство, подтверждающее быструю адаптацию после Потопа
- Darwin"s finches by Carl Wieland. June 1992. Creation on the Web
- Perloff, James. Tornado in a Junkyard . Burlington, MA: Refuge Books, 1999.
- Evolution, the Myth of Science Creation Expeditions
см. также
| |||||||||||||||||||||||
Галапагосские вьюрки оказали большое влияние на формирование теории Дарвина. Ученый задался вопросом, каким образом отдаленные острова могли стать родиной для множества невероятно похожих птиц? Все 14 видов Дарвиновских вьюрков имеют сходное строение тела, короткий хвост и короткие крылья с закругленными концами, а отличаются друг от друга размером и формой клюва. Одни виды вьюрков встречаются редко, другие распространены повсюду.
по теме
Р азмножение: Все Дарвиновские вьюрки размножаются практически одинаково. Период гнездования птиц начинается вскоре после сезона дождей, когда на Галапагосских островах появляется достаточное количество корма. Самец вьюрка строит на своей территории несколько больших гнезд, чашеобразных, с боковыми входами и сводчатыми крышами, которые надежно защищают от солнца. Большинство земляных видов Дарвиновских вьюрков строят гнезда на нижних ветвях деревьев, в кустарниках или на кактусах. Гнезда древесных видов часто располагаются на концах ветвей. После спаривания самка откладывает яйца и начинает насиживать кладку, а самец все это время приносит ей еду. Кормлением птенцов занимаются как самки, так и самцы.Характерные особенности: Известный английский естествоиспытатель Чарльз Дарвин впервые посетил Галапагосские острова в 1835 году, где открыл новый вид вьюрковых птиц, которые произвели на него глубокое впечатление.
У этих птиц, которые почти не отличаются друг от друга формой тела и размерами, были разные клювы: короткие и толстые у одних видов, длинные и тонкие у других. Наблюдение за этими птицами подтолкнуло исследователя к формулировке известной теории эволюции, развитием которой длительное время занимались ученики биолога.
читайте также
Что думают современные ученые о происхождении галапагосских вьюрков? Они считают, что несколько тысяч лет назад одна стая птиц из Южной Америки была занесена ветром на Галапагосские острова, которые расположены на расстоянии 1000 км от материка. Поскольку в то время на островах проживало мало птиц, а местные виды вели преимущественно наземный образ жизни, то вновь прибывшие птицы достаточно быстро размножились. Постепенно вьюрки начали осваивать новые территории, в результате чего изменились их образ жизни и внешний вид. Постепенно, благодаря пищевой конкуренции, птицы начали специализироваться на определенном виде кормов.
Все виды Дарвиновских вьюрков можно разделить на две группы: древесные и наземные птицы. Земляные вьюрки предпочитают сухие открытые пространства. Древесные вьюрки живут на деревьях, однако поиски пищи ведут и на земле.
Еда: По форме клюва птицы можно определить, чем она питается. При клюве толщиной 9 мм. мышцы, которые им управляют, очень сильные, и птица способна разгрызать даже твердые орехи. У кактусового земляного вьюрка длинный и плоский клюв, приспособленный для питания семенами, плодами и нектаром фиговой опунции.
Наземные виды питаются в основном кормом животного происхождения. Часто можно наблюдать, как они, сидя на спинах гигантских слоновьих черепах, выклевывают с их кожи клещей. Некоторые вьюрки питаются содержимым яиц других птиц. Большинство древесных видов вьюрков питаются личинками насекомых, которых птицы достают клювами-пинцетами из-под коры.
Славковый вьюрок тонким острым клювом собирает с листьев насекомых и пьет цветочный нектар. Дятловый древесный вьюрок извлекают личинок из щелей в древесине с помощью палочек и колючек кактуса.
Известно ли вам, что...
- У самцов древесных вьюрков в юном возрасте появляется несколько черных перышек, с возрастом их количество увеличивается, пока все перья птиц не станет черным.
- Чтобы привлечь к себе внимание самки, которая пролетает мимо, самец галапагосского вьюрка показывает ей гнездо не только собственного сооружения, но и чужое.
- Вьюрок-вампир, пьет кровь морских птиц, которые линяют.
- Некоторые виды вьюрков настолько похожи друг на друга, что их едва различит даже опытный орнитолог.
Характерные особенности.
Подсемейство Галапагосские, или дарвиновы, вьюрки - Geospizinae - – это эндемичное подсемейство, населяющее Галапагосские острова и о. Кокос. Свое название эта группа птиц получила в честь Ч.Дарвина, который впервые оценил их значение с точки зрения теории эволюции. Галапагосские острова – это архипелаг, состоящий из 16 больших островов и россыпи мелких островков, расположенных в Тихом океане вблизи экватора на расстоянии примерно 970 км к западу от побережья Эквадора (Южная Америка).
К дарвиновским вьюркам относится 14 видов птиц: из них 13 видов населяют острова Галапагосского архипелага, а 1 вид – обитает на о. Кокос. Общепризнанно, что все 13 видов вьюрков, обитающих на островах Галапагосского архипелага, произошли от одного предкового материкового вида, поселившегося на этих островах сотни тысяч лет назад. Столь интенсивному видообразованию, вероятно, способствовала умеренная географическая изоляция между популяциями разных островов: с одной стороны, на каждом острове первоначально сформировался собственный генофонд, а с другой стороны, в результате последующих миграций на каждом острове сложился ценоз из 3…10 видов вьюрков. Наличие двух и более родственных видов в одном ценозе обусловливает высокую степень конкуренции между ними. В результате происходит диверсификация, или тонкая дифференциация экологических ниш. В качестве противоположного примера можно привести вьюрков одиночного острова Кокос, удаленного от материка и от Галапагосского архипелага на сотни километров. Несмотря на большое разнообразие местообитаний, вьюрки на этом острове представлены единственным эндемичным неспециализированным видом. Интенсивное видообразование и глубокая дифференциация экологических ниш привели к возникновению трех родов дарвиновских вьюрков: Род Земляные вьюрки (Geospiza) – 6 видов. Это ширококлювые птицы, которые кормятся на земле семенами и цветками опунции. Род Древесные вьюрки (Camarhynchus) – 6 видов. Это тонкоклювые птицы, которые кормятся на деревьях. Один из этих видов питается растительной пищей, а остальные – насекомоядные (например, дятловый вьюрок в поисках насекомых зондирует трещины палочками и иголками кактусов). Род Славковые вьюрки (Certhidea) – монотипический, то есть представлен одним видом; этот вид наименее специализирован и встречается повсеместно. Таким образом, спектр питания зависит от размеров клюва: более широкий (высокий) клюв дает возможность поедать крупные семена. Длина и высота клюва у одного и того же вида сильно меняются на разных островах, что отражает влияние межвидовой и внутривидовой конкуренции. Например, если виды А и В (Geospiza fuliginosa и Geospiza fortis) населяют разные острова, то высота клюва у каждого вида составляет 8,5-11 мм. Если же два вида населяют один остров, то у одного из них (G.fuliginosa) высота клюва уменьшается до 7-9 мм, а у другого (G. fortis) – возрастает до 10-16 мм. Таким образом, в популяциях разных видов вьюрков высота клюва является полиморфным признаком. Ранее галапагосских вьюрков относили к семейству Вьюрковых.
Никогда не являлись частью материка и возникли из недр земли, их флора и фауна уникальны. Большинство представителей являются эндемиками и более нигде на Земле не встречаются. К таковым относятся и разные виды галапагосских вьюрков. Впервые они были описаны Чарльзом Дарвином, открывшим их значение в теории эволюции.
Происхождение вида
Эндемичную группу небольших птиц некоторые ученые относят к семейству овсянковых, другие - к танагровым. Второе название - дарвиновы - они получили благодаря своему первооткрывателю. Молодой и амбициозный ученый был поражен природой островов. Он предположил, что абсолютно все вьюрки на Галапагосских островах имеют одного общего предка, попавшего сюда более 2 миллионов лет назад с ближайшего материка, то есть, вероятнее всего, из Южной Америки.
Все птицы имеют небольшие размеры, длина тела составляет в среднем 10-20 см. Основное отличие, которое подтолкнуло Ч. Дарвина к мысли о видообразовании - форма и размер клюва пернатых. Они сильно варьируются, и это позволяет каждому виду занимать свою отдельную Помимо того, существуют различия в окрасе оперения (черный и коричневый цвет преобладающие) и вокализации. Наблюдая за птицами, ученый предположил, что изначально на остров попал лишь один вид вьюрков. Именно он постепенно расселился по островам архипелага, приспосабливаясь к различным условиям среды обитания. Однако готовыми к жизни в суровых условиях оказались не все галапагосские вьюрки. Клювы - вот что стало главным критерием В борьбе за выживание преимущество было у тех видов, у которых они подходили для местной пищи. Одни особи получили разнообразие семян, другие - насекомых. В результате произошло расщепление исконного (предкового) вида на несколько других, причем каждый из них специализируется на конкретной кормовой базе.
В результате его исследований и открытий небольшой галапагосский вьюрок вошел в мировую историю биологии, а загадочные и далёкие острова стали лабораторией под открытым небом, которая идеально подходит для наблюдений за результатами эволюционных процессов.
Современный взгляд
Вдохновившие Ч. Дарвина на создание теории эволюции вьюрки активно помогли современной науке в ее подтверждении. По крайней мере, об этом говорят ученый из университета Принстона Питер Грант и его коллеги.
Своими исследованиями они подтверждают, что причина появления разных видов галапагосских вьюрков кроется в кормовой базе и борьбе за нее между различными популяциями. В своей работе они говорят о том, что за достаточно короткий срок с одной из разновидностей птиц произошли такие изменения. Размер клюва вьюрка поменялся в результате того, что на остров прибыли конкуренты, а пищи было ограниченное количество. На это ушло 22 года, что для эволюционных процессов практически равносильно мгновениям. У вьюрков клюв уменьшился в размерах, и они получили возможность уйти от конкуренции, перейдя на иную пищу.
Результаты более чем 33-летней работы были опубликованы в журнале Science. Они подтверждают важную роль конкуренции в процессе образования новых видов.
На островах гнездится большое количество вьюрков, и все они эндемики, но чаще всего встречаются три основных вида из группы земляных. Остановимся на них более подробно.
Большой кактусовый вьюрок
Небольшая певчая птица (фото выше) обитает на четырех островах архипелага и, как несложно догадаться из названия, ее жизнь тесно связана с кактусами. Этот галапагосский вьюрок используют их не только в качестве укрытия, но и в пищу (цветы и плоды). Клюв продолговатой формы, крепкий, он наилучшим образом приспособлен для добывания насекомых и семян. Окрас черный, с серыми пятнами у самок.
Средний земляной вьюрок
Остроклювый земляной вьюрок
У вида наблюдает самцы преимущественно черного оперения, а самки - серые с коричневыми пятнами.
Древесные вьюрки
Род состоит из шести видов, все они эндемики и обитают только на Галапагосских островах. Фауна и флора этого места крайне уязвимы и легко разрушаются, когда в них вмешиваются. Развивавшиеся изолированно от всего мира острова нуждаются в защите и охране. В частности, мангровый древесный вьюрок в настоящий момент находится под угрозой вымирания. Небольшие серые птицы с оливковой грудкой проживают только на одном острове - Исабела, численность популяции около 140 особей.
Интерес представляет то, как этот галапагосский вьюрок питается. Он предпочитает крупных личинок насекомых, достать которых из-под коры дерева порой бывает затруднительно, поэтому он использует специальный инструмент (палочки, веточки, травинки), которыми ловко копает внутри. Аналогично поступает еще одна птица из данного рода - дятловый древесный вьюрок (на фото), предпочитающий использовать в том числе колючки кактуса.
Галапагосский вьюрок, фото А.Р. Алякринского. Кликните для просмотра других фото.
Эволюция делает ноги
Из-за хищников ящерицам пришлось научиться
отращивать лапы
Около полутора столетий тому назад основатель эволюционной теории Чарлз Дарвин изучал на Галапагосских островах местных вьюрков. На островах водилась добрая дюжина различных видов этих птиц, отличавшихся друг от друга в основном формой и размерами клювов. Клювы вьюрков одного вида идеально подходили для сбора семян, другой вид был идеально приспособлен для охоты на насекомых. При этом все эти птицы на островах были в целом достаточно схожи. Дарвин тогда предположил, что на Галапагосы некогда прилетели птицы лишь одного вида вьюрков, но потом, расселившись на различных островах, они приспосабливались к местным условиям. Преимущество в борьбе за выживание получали те, чьи клювы больше подходили для местной пищи: одним вьюркам досталась ниша охотников за мелкими насекомыми, другие получили изобилие семян. В результате постепенно образовалось несколько различных видов, специализировавшихся на каком-либо типе пищи.
После того как маленькие вьюрки благодаря великому англичанину вошли в историю биологической науки, острова стали считаться идеальными лабораториями для наблюдения за результатами эволюционных процессов, своеобразными естественными вольерами, где в изоляции могут образовываться отдельные виды животных и растений (пример биологического наблюдения за изолированными островными популяциями. По пути Дарвина пошел и американец Джонатан Лосос из Университета Вашингтона в Сент-Луисе. Только вместо Галапагосов он выбрал более близкие Багамы, а вместо вьюрков -- ящериц вида Anolis sagrei .
Лососа уже интересовала не эволюция как таковая, а ее скорость -- насколько быстро эти пресмыкающиеся могут приспособиться к новым условиям проживания. На одном из мелких островков к анолисам он подселил более крупную и хищную игуану Leiocephalus carinatus . Мелким ящеркам пришлось, естественно, выбирать: либо вымереть, став жертвами опасного гостя, либо выжить. Но для этого надо было научиться убегать и прятаться от игуаны.
Ученый знал, что анолисы, чувствующие себя в безопасности, обычно передвигаются по земле. Но если нужно опасаться наземных врагов, эти ящерицы вполне способны переселиться на деревья и кусты. Однако появление нового хищника потребовало от анолисов решить сразу две взаимоисключающие задачи. Во-первых, от игуаны надо быстро убегать, для чего желательно иметь ноги подлиннее. Но, во-вторых, чтобы окончательно обезопасить себя от врагов, придется жить на деревьях или кустах, а тут уже длинные лапы только мешают, и ноги лучше иметь цепкие, но короткие.
Джонатан Лосос выяснил, что анолисы умудрились решить обе эти задачи, но по очереди. Сначала выжила (то есть удрала от хищников) та половина популяции, которой повезло иметь от рождения более длинные лапки. Коротконогие неудачники за полгода стали пищей игуан. А потом удравшие на деревья ящерки дали следующее поколение, и еще через полгода, к удивлению ученого, большая часть анолисов на островке-лаборатории оказались коротконогими, приспособившимися к лазанию по веткам.
Лососа поразила скорость, с которой проходила эта мелкая эволюция у ящериц. По его наблюдениям, практически за одно поколение анолисы умудрились дважды сменить внешний вид и тем самым обеспечить выживание популяции. Впрочем, понятно, что кардинальных изменений здесь не произошло, и новый вид пресмыкающихся вряд ли успел образоваться. Можно предположить, например, что у анолисов длина ног в принципе сильно варьирующийся признак, и в каждом поколении рождаются как длинноногие ящерицы, так и коротконогие. И в зависимости от текущей обстановки в окружающей среде легче выжить то одним, то другим. Однако трудно было ожидать, что подопытные животные продемонстрируют способность менять внешний вид среднестатистического представителя вида с такой скоростью (по меркам не слишком быстрых, как принято считать, темпов исторической эволюции, на Багамах все произошло практически мгновенно).
Впрочем, раньше уже появлялись сообщения о том, что эволюционные процессы могут демонстрировать заметные результаты не только по прошествии тысяч лет, но и за десяток-другой поколений. Кстати, эти исследования проводились буквально на дарвиновском материале. Питер и Розмари Грант из Принстонского университета в течение долгого времени изучали тех же самых галапагосских вьюрков, поставленных в условия жесткой конкуренции. На одном из островов этого архипелага обитал средний земляной вьюрок (Geospiza fortis ), питавшийся семенами и не имевший соперников в борьбе за эту нехитрую пищу. Однако жизнь этого вида резко усложнилась, когда на островок прибыл еще один вид -- толстоклювый земляной вьюрок (Geospiza magnirostis ), более крупный и потому способный вытеснить аборигенов.
Более мелким птицам пришлось искать выход и переориентироваться на те семена, которые не интересовали больших пришельцев. Как и завещал великий Дарвин, вид начал постепенно меняться: как утверждается в опубликованной в июле этого года статье принстонских ученых, за 22 года наблюдений, внешний вид клюва у средних земляных вьюрков значительно изменился, приспособившись к собиранию нового вида пищи. Опять же стоит отметить, что это сравнительно небольшой срок с точки зрения эволюции - практически мгновение.
