WikiDer > Экоморфология - Википедия

Ecomorphology - Wikipedia

Экоморфология или же экологическая морфология изучение взаимосвязи между экологическая роль человека и его морфологический приспособления.[1] Термин «морфологический» здесь присутствует в анатомический контекст. И морфология, и экология проявляются в организме, прямо или косвенно подвержены влиянию окружающей среды, и экоморфология направлена ​​на выявление различий [2] Текущие исследования делают упор на взаимосвязь морфологии и экологическая ниша путем измерения характеристик поведения (например, скорости спринта, силы укуса и т. д.), связанных с поведением, и фитнес результаты отношений.

Текущие экоморфологические исследования сосредоточены на функциональном подходе и применении в науке. Расширение этой области приветствует дальнейшие исследования в дебатах относительно различий между экологическим и морфологическим составом животного. организм.

Развитие экоморфологии

Корни экоморфологии уходят корнями в конец 19 века.[3] Затем описание и сравнение морфологической формы, в первую очередь для использования в птичий классификация, был центром морфологических исследований. Однако в течение 30-40-х годов морфология поля сократилась. Вероятно, это было связано с появлением новых областей биологических исследований, которые стали возможными благодаря новым методам. 1950-е годы привели не только к изменению подхода к морфологическим исследованиям, что привело к развитию эволюционной морфологии в виде теоретических вопросов, но и к возрождению интереса к этой области.[4] Скоростная кинематография и рентгеновская кинематография стала позволять наблюдать за движением деталей, пока электромиография разрешено наблюдение за интеграцией мышечной активности. Вместе эти методологии позволили морфологам лучше вникать в тонкости своего исследования. Именно тогда, в 1950-х и 60-х годах, экологи начали использовать морфологические меры для изучения эволюционных и экологических вопросов. Это привело к тому, что в 1975 году Карр и Джеймс придумали термин «экоморфология».[5] В следующем году связи между позвоночное животное морфология и экология были окончательно созданы, создав основы современной экоморфологии.[6][7]

Экоморфология

Экоморфология и функциональная морфология

Черный краппи (P. nigromaculatus)
Были продемонстрированы экоморфологические отношения между строением челюстей и биологией питания солнечная рыба.

Функциональная морфология отличается от экоморфологии тем, что имеет дело с особенностями, возникающими из формы на разных уровнях организация.[8] С другой стороны, экоморфология относится к тем чертам, которые, как можно показать, происходят от экологии, окружающей вид. Другими словами, функциональная морфология в значительной степени фокусируется на взаимосвязи между формой и функцией, тогда как экоморфология интересуется формой и влияниями, из которых она возникает. Исследования функциональной морфологии часто исследуют взаимосвязь между формой Скелетные мышцы и физические свойства, такие как создание силы и подвижность суставов.[9] Это означает, что эксперименты по функциональной морфологии могут проводиться в лабораторных условиях, а экоморфологические эксперименты - нет. Более того, исследования функциональной морфологии сами по себе не дают достаточных данных для того, чтобы делать выводы относительно экологической адаптации вида. Однако данные, полученные в результате этих исследований, могут поддержать и обогатить понимание экоморфологической адаптации вида.[3] Например, была исследована взаимосвязь между организацией системы рычажно-рычажный механизм челюсти, размером рта и созданием силы мышц челюсти и пищевым поведением солнечной рыбы.[10] Работа этого разнообразия обеспечивает научную поддержку, казалось бы, интуитивных концепций. Например, увеличение размера рта соответствует увеличению размера жертвы. Однако существуют и менее очевидные тенденции. Кажется, что размер добычи рыбы не столько зависит от размера тела, сколько от характеристик устройства для кормления.

Поведенческие исследования

Вышеупомянутая работа - всего лишь один пример исследования поведения, основанного на экоморфологии. Исследования этого разнообразия становятся все более важными в этой области. Поведенческие исследования взаимосвязаны между функциональной и экоморфологией. Такие функции, как локомоторный Исследования этого типа показали, что способность птиц собирать пищу влияет на пищевые предпочтения.[11] Поведенческие исследования особенно распространены в рыболовство и в изучении птиц.[12] Другие исследования пытаются связать результаты экоморфологии с пищевыми привычками видов. Griffen and Mosblack (2011) исследовали различия в диете и норме потребления в зависимости от кишка экоморфология.[13] Действительно, было обнаружено, что объем кишечника положительно коррелирует с увеличением скорости метаболизма. Экоморфологические исследования часто можно использовать для определения присутствия паразитов в заданном временно-пространственном контексте как паразит присутствие может изменить хост среда обитания использовать.[14]

Другая текущая работа в области экоморфологии сосредоточена на расширении базы знаний, чтобы позволить экоморфологическим исследованиям включать более широкий спектр среда обитания, таксоны, и системы. Большая часть текущей работы также сосредоточена на интеграции экоморфологии с другими сравнительными областями, такими как филогенетика и онтогенетика чтобы лучше понять эволюционную морфологию.[15]

Применение экоморфологии

Упрощенное представление экологической ниши.
Упрощенное представление экологической ниши, где A и B показывают фундаментальные ниши видов 1 и 2 соответственно. Z реализованная ниша видов 2 и X ниши перекрываются, где происходит конкуренция между видами.

Понимание экоморфологии необходимо при изучении как происхождения, так и причин биоразнообразие в пределах разновидность. Экоморфология имеет фундаментальное значение для понимания изменений в морфология из разновидность в которых подмножества занимают разные экологические ниши, демонстрируют различные репродуктивные техники и обладают различными сенсорными модальностями.[15][16] Исследования проводились на разновидность с высоким биоразнообразие часто исследуют, в какой степени на морфологию видов влияет их экология. Костные рыбы часто используются для изучения экоморфологии из-за их долгой эволюционной истории, высокого биоразнообразие, и многоступенчатый жизненный цикл.[15] Исследования морфологического разнообразия африканских цихлиды под руководством Фрайера и Илеса были одними из первых, кто продемонстрировал экоморфологию. Во многом это связано с тем, что цихлиды обладают большим биоразнообразие, широкое распространение, способность занимать различные экологические ниши и очевидные морфологические различия.[17] Экоморфология также часто используется для изучения палеохиту вида и / или его эволюционной морфологии.

Определение палеохита по экоморфологии

История того, как вид претерпел морфологические адаптации, чтобы лучше соответствовать своей экологической роли, может быть использована, чтобы сделать выводы о его палеохиту. Морфология палеовидов, обнаруженных в определенном месте, помогает сделать выводы о предыдущем внешнем виде и свойствах этой среды обитания. Исследования с использованием этого подхода широко проводились с использованием бычий окаменелости из-за их больших скелетов и обширных вид излучения.[18] Пламмер и Бишоп провели исследование с использованием современных африканских быков, чтобы изучить палеосреду животных на основе их предпочтений в среде обитания.[19] Сильная корреляция между бычими филогения предпочтение среды обитания предполагает, что связь морфологии и среды обитания таксон зависимый. Имеющиеся данные также предполагают, что дальнейшее изучение экоморфологии ранее существовавших местообитаний может быть полезным для определения филогенетического риска, связанного с видами, живущими в конкретной среде обитания.[18]

Эволюционная морфология

Изучение эволюционной морфологии касается изменений в морфологии видов с течением времени, чтобы стать лучше приспособленными к окружающей среде.[3][16] Эти исследования проводятся путем сравнения характеристик групп видов, чтобы дать историческое повествование об изменениях в морфологии, наблюдаемых с изменениями среды обитания. Справочная история особенностей вида и гомология сначала необходимо знать, прежде чем можно будет наблюдать историю эволюционной морфологии. Эта область биологии служит только для номинального объяснения эволюционной биологии, поскольку требуется более глубокое объяснение истории вида, чтобы дать исчерпывающее объяснение эволюции внутри вида.

Экоморфология против предпочтения среды обитания

Высказывались предположения, что корреляция между биоразнообразием видов и конкретной средой не обязательно может быть следствием экоморфологии, а скорее сознательного решения, принятого видами, переселиться в экосистему, для которой их морфология лучше подходит. Однако в настоящее время нет исследований, которые предоставили бы конкретные доказательства в поддержку этой теории. Были проведены исследования для прогнозирования предпочтения среды обитания рыб на основе морфологии тела, но не удалось провести однозначного различия между корреляцией и причинно-следственной связью предпочтения среды обитания рыб.[20]

Рекомендации

  1. ^ «Экоморфология». About.com. Архивировано из оригинал на 2013-05-14. Получено 2013-05-21.
  2. ^ Нортон, Стивен. «Роль экоморфологических исследований в сравнительной биологии рыб» (PDF). Университет Южной Флориды.
  3. ^ а б c Бок, В. Дж. 1994. Понятия и методы в экоморфологии. Journal of Biosciences 19: 403–413. [1]
  4. ^ Бир, Г. 1954. Археоптерикс и эволюция. Развитие науки 11: 160–170. [2]
  5. ^ Карр, Дж. Р. и Джеймс, Ф. К. 1975. Эко-морфологические конфигурации и конвергентная эволюция видов и сообществ; в экологии и эволюции сообществ (ред.). М.Л. Коди и Дж. М. Даймонд. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. 258–291
  6. ^ Бок В. 1977. К экологической морфологии. Фогельварте 29: 127–135
  7. ^ Лейслер Б. 1977. Морфологические аспекты экологических специализаций у родов птиц. Американский зоолог 19 (3): 1014–1014.[3]
  8. ^ Bock, W. Van Walhert, J. 1965. Роль адаптивных механизмов в возникновении более высоких уровней организация. Систематическая биология 14 (4): 272–287. [4]
  9. ^ Бок В., Г. Ланзавеккья и Р. Вальвассори. 1991. Уровни сложности и организменная организация. Избранные симпозиумы и монографии УЗИ. Том 5 181–212. [5]
  10. ^ Уэйнрайт, П. С. (1996). «Экологическое объяснение через функциональную морфологию: биология питания солнечных рыб». Экология. 77 (5): 1336–1343. Дои:10.2307/2265531. JSTOR 2265531.
  11. ^ Мурмонд Т. и Дж. Денслоу. 1983. Выбор плодов у неотропических птиц: влияние типа и доступности плодов на селективность. Журнал экологии животных 52 (2): 407–420. [6]
  12. ^ Sibbing, F., L. Nagelkerke и J. Osse. 1994. Экоморфология как инструмент идентификации и экотипирования рыболовства в озере Тана Барбс (Barbus-Intermedius COmplex), Эфиопия. Нидерландский сельскохозяйственный журнал 42: 77–85. Королевские Нидерланды Soc Agr Sci.[7]
  13. ^ Гриффен, Б. Д. и Х. Мосблак. 2011. Прогнозирование различий в рационе и уровне потребления между видами и внутри видов с использованием экоморфологии кишечника. Журнал экологии животных 80: 854–63.[8]
  14. ^ Гудман Б. А. и П. Т. Дж. Джонсон. 2011. Экоморфология и болезнь: загадочные эффекты паразитизма на использование среды обитания хозяина, терморегуляцию и избегание хищников. Экология 92: 542–548.[9]
  15. ^ а б c Нортон, С.Ф., Дж. Дж. Лучкович и П. Дж. Мотта. 1995. Роль экоморфологических исследований в сравнительной биологии рыб. Экологическая биология рыб 44: 287–304.[10]
  16. ^ а б Морено-Ариас, Рафаэль А .; Блур, Пол; Кальдерон-Эспиноза, Марта Л. (2020). «Эволюция экологической структуры аноловых сообществ влажных тропических лесов северо-запада Южной Америки». Зоологический журнал Линнеевского общества. 190 (1): 298–313. Дои:10.1093 / zoolinnean / zlaa006.
  17. ^ Фрайер, Г. Т. и Илес, Т. Д. Цихлиды великих озер Африки: их биология и эволюция. 1972. Оливер и Бойд, Корнельский университет.[11]
  18. ^ а б Scott, R. S. и W. A. ​​Barr. 2014. Экоморфология и филогенетический риск: значение для реконструкции местообитаний с использованием ископаемых коров. Журнал эволюции человека 73: 47–57 [12]
  19. ^ Пламмер, Т. В., Бишоп, Л. С., Хертель, Ф. 2008. Предпочтение среды обитания современных африканских коров на основе морфологии астрагала: практическое применение экоморфологии для реконструкции палеоэкологической среды. Журнал археологических наук 35 (11): 3016–3027. [13]
  20. ^ Чан, М. Д. 2001. Экоморфология рыб: прогнозирование предпочтений среды обитания речных рыб по форме их тела. Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет.[14]

Бец, О. (2006), Экоморфология: интеграция формы, функции и экологии в анализе морфологических структур, Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie 15, 409-416.