Hoorcollege 1
The Geography of Evolution (H18)
Huidige patronen in de verspreiding van organismen kunnen worden verklaard door:
- Historisch factoren
- Ecologisch (huidige) factoren
Many patterns of biography make little sense under the hypothesis of “special creation” but do
make sense in light of evolution:
- Similar climates and habitats occur throughout the world, but do not necessarily share
related species.
- e.g. rain forests in the Old and New world
- Obstacles to free migration are related to differences in composition between regions
- e.g. marine species of East and West coast of South America
- Inhabitants of the same area often are related, even though taxa may differ from place to
place.
- e.g. South American rodents (water, grass and mountain) look different, yet are
related
- Planten die op een eiland voorkomen en aangepast zijn op verspreiding dmv zoogdieren
terwijl er geen zoogdieren zijn op dat eiland
Deze patronen zette Darwin en Mollis aan ‘t denken.
Realms
Wallace verdeelde de continenten op in biogeografische
‘realms’.
Elk realm bevat veel hogere taxa die meer divers zijn binnen
dat realm dan daarbuiten. Taxa zijn meer verwant aan de
taxa binnen die realm dan buiten de realms.
Deze geografische indeling komt meer voort uit historie dan
ecologie.
De Wallace lijn scheidt bijvoorbeeld eilanden die nu dicht bij elkaar liggen in twee realms,
omdat het oostelijke deel vroeger verbonden was aan Australië en het westelijke deel aan Azië.
Hierdoor was migratie binnen die delen makkelijker en zijn die taxa nu nog steeds nauwer
verwant.
Er is geen harde scheidingslijn tussen verschillende realms. De scheiding is een soort
gemiddelde van de similariteit binnen verschillende realms.
,Historische biogeografie
- Vicariance
= de scheiding van populatie van een soort met een grote range door de verschijning
van een barrière door veranderingen in geologie, klimaat of habitat.
- Dispersal
= de verspreiding van individuen.
- Extinctie
= als populaties uitsterven kunnen ze zich niet meer verspreiden.
Ecologische biogeografie
- Competitive exclusion
Als soorten dezelfde niches hebben dan kunnen ze elkaar uit concurreren.
- Niche availability
De niche van taxa wel of niet aanwezig in een gebied.
- Dispersal limitation
Een soort kan simpelweg niet overal komen.
Disjunct distributions: Saxifraga cernua
Soortnaam niet schuingedrukt op dia, omdat de quote al schuingedrukt is.
Disjunct distribution
= de geografische verspreiding van een soort bevat gaten; er is geen één grote range van een
soort. Dit komt vaak door een combinatie van patronen.
Mogelijke verklaring voor dit patroon:
1. Dispersie
Tijdens de glaciatie heeft de soort zich
verspreid, doordat de temperatuur lager was in
grotere gebieden en er daardoor ook meer
niches beschikbaar waren.
2. Extinctie
Toen de glaciatie voorbij was, trokken de
ijskappen terug en verdwenen de niches in tussengelegen gebieden (nu de gabs).
Hierdoor stierven de populaties in die gebieden uit (= lokale extinctie).
3. Vicariantie
Het noordelijk halfrond en bergtoppen bevatten nog wel geschikte niches, waardoor
populaties hier nog wel leven. De achtergebleven populaties op de bergtoppen worden
ook wel relicts genoemd. Er is sprake van vicariantie, omdat de populaties gescheiden
zijn door een barrière van geen niches.
Een alternatieve hypothese voor dit patroon is flood dispersion (verre dispersie) van
populaties.
,Hoe kan men onderzoeken welke hypothese klopt?
- Kijken of er fossielen te vinden zijn in het tussengelegen gebied.
- De genotypes van de populaties onderzoeken en daarvan een fylogenie maken.
Hoe kan je aan deze fylogenie zien dat dispersie de beste verklaring is?
Je zou verwachten dat Aust en SA nauwer aan
elkaar verwant zijn, omdat ze later gescheiden
zijn. Maar in werkelijkheid zijn NZ en Aust nauwer
verwant. Daarom kunnen de soorten alleen door
dispersie op die continenten terecht zijn
gekomen. Er moet eerst nog wel meer onderzoek
naar worden gedaan, maar de nulhypothese is
vastgesteld.
Hoe kan je aan deze fylogenie zien dat vicariantie de beste verklaring is?
observaties:
Er is een duidelijke splitsing tussen groen en rood, maar de
blauwe, afrikaanse, taxa is wel verdeeld over groen en rood.
Trias: landmassa’s waren nagenoeg nog verbonden
Jura: De landmassa’s beginnen uit elkaar te gaan net als de
groene en rode taxa.
Krijt: De continenten zijn gescheiden net als de groene en
rode taxa.
verklaring:
De meest voordehand liggende verklaring is variantie.
De blauwe taxa zouden door dispersie kunnen worden verklaard. Ze staan door de rode en
groen taxa heen, omdat die wel in Afrika voorkomt, maar is nauw verwant aan de leden van
andere gebieden.
Historische processen
Fylogenie van paarden
Deze fylogenie is gebaseerd op fossiel materiaal. De taxa met een getal
erachter zijn gebaseerd op fossiel materiaal. En de taxa zonder getal op
de huidige soorten.
Paarden komen van oorsprong uit Noord Amerika, zijn verspreid en zijn
daar uitgestorven. De huidige gedomesticeerde paarden zitten in groep A.
, Phylogeography
= the field of study concerned with the principles and processes governing the geographic
distributions of genealogical lineages, especially those within and among closely related
species, providing insight into past movement of species and their current distribution.
Je kijkt naar de genetische achtergrond per populatie of individu en kijkt hoe ze aan
elkaar verwant zijn. Dat geeft mij inzicht in bijvoorbeeld de verspreiding van een soort.
Symphonia globulifera
Het lijkt erop dat de plant in Afrika (Madagaskar) is ontstaan en op
een één of andere manier in Zuid en Midden Amerika is
aangekomen. Waarschijnlijk doordat er stukken landmassa’s ( grote
stukken land, vegetatie eilanden) zijn afgebroken en naar Amerika
zijn gedreven. Dit is gebaseerd op basis van onderzoek naar
genetisch materiaal.
Ecologische verklaring
De afbeelding geeft het abstracte idee weer van wat een
niche is.
Voorbeelden van environmental variables zijn temperatuur
en vochtigheid.
- Realized environmental space: de groene ellips;
geeft weer wat er daadwerkelijk in de omgeving is.
- Fundamental niche space: onder deze
omstandigheden kan een organisme het ‘goed’ doen,
Hier is te zien dat het organisme een best wel grote
tolerantie heeft voor variabele 1, maar niet voor variabele 2.
- Potential niche space: de combinatie van wat er daadwerkelijk in de omgeving is en
wat het organisme kan handelen.
- Realized niche: is hetzelfde als de potentiële niche, maar is kleiner door competitieve
exclusie.
Sympatrie
= of een soort wel of niet samen voorkomt in een bepaalde niche.
Divergence
= het verschil tussen soorten
Hoe meer soorten op elkaar lijken, hoe langer het duurt voordat soorten in
hetzelfde gebied kunnen voorkomen en vice versa. Met andere woorden
gebruik je een andere niche, dan kun je prima in hetzelfde gebied
voorkomen.
Iets wat hiermee gerelateerd is, is phylogenetic niche conservatism:
Een soort kan niet zomaar naar een andere niche gaan, daar is die niet op aangepast.
The Geography of Evolution (H18)
Huidige patronen in de verspreiding van organismen kunnen worden verklaard door:
- Historisch factoren
- Ecologisch (huidige) factoren
Many patterns of biography make little sense under the hypothesis of “special creation” but do
make sense in light of evolution:
- Similar climates and habitats occur throughout the world, but do not necessarily share
related species.
- e.g. rain forests in the Old and New world
- Obstacles to free migration are related to differences in composition between regions
- e.g. marine species of East and West coast of South America
- Inhabitants of the same area often are related, even though taxa may differ from place to
place.
- e.g. South American rodents (water, grass and mountain) look different, yet are
related
- Planten die op een eiland voorkomen en aangepast zijn op verspreiding dmv zoogdieren
terwijl er geen zoogdieren zijn op dat eiland
Deze patronen zette Darwin en Mollis aan ‘t denken.
Realms
Wallace verdeelde de continenten op in biogeografische
‘realms’.
Elk realm bevat veel hogere taxa die meer divers zijn binnen
dat realm dan daarbuiten. Taxa zijn meer verwant aan de
taxa binnen die realm dan buiten de realms.
Deze geografische indeling komt meer voort uit historie dan
ecologie.
De Wallace lijn scheidt bijvoorbeeld eilanden die nu dicht bij elkaar liggen in twee realms,
omdat het oostelijke deel vroeger verbonden was aan Australië en het westelijke deel aan Azië.
Hierdoor was migratie binnen die delen makkelijker en zijn die taxa nu nog steeds nauwer
verwant.
Er is geen harde scheidingslijn tussen verschillende realms. De scheiding is een soort
gemiddelde van de similariteit binnen verschillende realms.
,Historische biogeografie
- Vicariance
= de scheiding van populatie van een soort met een grote range door de verschijning
van een barrière door veranderingen in geologie, klimaat of habitat.
- Dispersal
= de verspreiding van individuen.
- Extinctie
= als populaties uitsterven kunnen ze zich niet meer verspreiden.
Ecologische biogeografie
- Competitive exclusion
Als soorten dezelfde niches hebben dan kunnen ze elkaar uit concurreren.
- Niche availability
De niche van taxa wel of niet aanwezig in een gebied.
- Dispersal limitation
Een soort kan simpelweg niet overal komen.
Disjunct distributions: Saxifraga cernua
Soortnaam niet schuingedrukt op dia, omdat de quote al schuingedrukt is.
Disjunct distribution
= de geografische verspreiding van een soort bevat gaten; er is geen één grote range van een
soort. Dit komt vaak door een combinatie van patronen.
Mogelijke verklaring voor dit patroon:
1. Dispersie
Tijdens de glaciatie heeft de soort zich
verspreid, doordat de temperatuur lager was in
grotere gebieden en er daardoor ook meer
niches beschikbaar waren.
2. Extinctie
Toen de glaciatie voorbij was, trokken de
ijskappen terug en verdwenen de niches in tussengelegen gebieden (nu de gabs).
Hierdoor stierven de populaties in die gebieden uit (= lokale extinctie).
3. Vicariantie
Het noordelijk halfrond en bergtoppen bevatten nog wel geschikte niches, waardoor
populaties hier nog wel leven. De achtergebleven populaties op de bergtoppen worden
ook wel relicts genoemd. Er is sprake van vicariantie, omdat de populaties gescheiden
zijn door een barrière van geen niches.
Een alternatieve hypothese voor dit patroon is flood dispersion (verre dispersie) van
populaties.
,Hoe kan men onderzoeken welke hypothese klopt?
- Kijken of er fossielen te vinden zijn in het tussengelegen gebied.
- De genotypes van de populaties onderzoeken en daarvan een fylogenie maken.
Hoe kan je aan deze fylogenie zien dat dispersie de beste verklaring is?
Je zou verwachten dat Aust en SA nauwer aan
elkaar verwant zijn, omdat ze later gescheiden
zijn. Maar in werkelijkheid zijn NZ en Aust nauwer
verwant. Daarom kunnen de soorten alleen door
dispersie op die continenten terecht zijn
gekomen. Er moet eerst nog wel meer onderzoek
naar worden gedaan, maar de nulhypothese is
vastgesteld.
Hoe kan je aan deze fylogenie zien dat vicariantie de beste verklaring is?
observaties:
Er is een duidelijke splitsing tussen groen en rood, maar de
blauwe, afrikaanse, taxa is wel verdeeld over groen en rood.
Trias: landmassa’s waren nagenoeg nog verbonden
Jura: De landmassa’s beginnen uit elkaar te gaan net als de
groene en rode taxa.
Krijt: De continenten zijn gescheiden net als de groene en
rode taxa.
verklaring:
De meest voordehand liggende verklaring is variantie.
De blauwe taxa zouden door dispersie kunnen worden verklaard. Ze staan door de rode en
groen taxa heen, omdat die wel in Afrika voorkomt, maar is nauw verwant aan de leden van
andere gebieden.
Historische processen
Fylogenie van paarden
Deze fylogenie is gebaseerd op fossiel materiaal. De taxa met een getal
erachter zijn gebaseerd op fossiel materiaal. En de taxa zonder getal op
de huidige soorten.
Paarden komen van oorsprong uit Noord Amerika, zijn verspreid en zijn
daar uitgestorven. De huidige gedomesticeerde paarden zitten in groep A.
, Phylogeography
= the field of study concerned with the principles and processes governing the geographic
distributions of genealogical lineages, especially those within and among closely related
species, providing insight into past movement of species and their current distribution.
Je kijkt naar de genetische achtergrond per populatie of individu en kijkt hoe ze aan
elkaar verwant zijn. Dat geeft mij inzicht in bijvoorbeeld de verspreiding van een soort.
Symphonia globulifera
Het lijkt erop dat de plant in Afrika (Madagaskar) is ontstaan en op
een één of andere manier in Zuid en Midden Amerika is
aangekomen. Waarschijnlijk doordat er stukken landmassa’s ( grote
stukken land, vegetatie eilanden) zijn afgebroken en naar Amerika
zijn gedreven. Dit is gebaseerd op basis van onderzoek naar
genetisch materiaal.
Ecologische verklaring
De afbeelding geeft het abstracte idee weer van wat een
niche is.
Voorbeelden van environmental variables zijn temperatuur
en vochtigheid.
- Realized environmental space: de groene ellips;
geeft weer wat er daadwerkelijk in de omgeving is.
- Fundamental niche space: onder deze
omstandigheden kan een organisme het ‘goed’ doen,
Hier is te zien dat het organisme een best wel grote
tolerantie heeft voor variabele 1, maar niet voor variabele 2.
- Potential niche space: de combinatie van wat er daadwerkelijk in de omgeving is en
wat het organisme kan handelen.
- Realized niche: is hetzelfde als de potentiële niche, maar is kleiner door competitieve
exclusie.
Sympatrie
= of een soort wel of niet samen voorkomt in een bepaalde niche.
Divergence
= het verschil tussen soorten
Hoe meer soorten op elkaar lijken, hoe langer het duurt voordat soorten in
hetzelfde gebied kunnen voorkomen en vice versa. Met andere woorden
gebruik je een andere niche, dan kun je prima in hetzelfde gebied
voorkomen.
Iets wat hiermee gerelateerd is, is phylogenetic niche conservatism:
Een soort kan niet zomaar naar een andere niche gaan, daar is die niet op aangepast.
