อ่าน 5 นาที
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ เป็นวิทยาศาสตร์ที่อยู่ระหว่าง นิเวศวิทยา และ ชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ...
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการเป็นวิทยาศาสตร์ที่อยู่ระหว่างนิเวศวิทยาและชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการโดยศึกษาด้านนิเวศวิทยาในมุมมองที่คำนึงถึงประวัติวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดและปฏิสัมพันธ์ระหว่างกัน ในทางกลับกัน อาจมองได้ว่าเป็นแนวทางการศึกษาด้านวิวัฒนาการที่รวมเอาความเข้าใจเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่กำลังพิจารณาอยู่ด้วย สาขาย่อยหลักของนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ ได้แก่วิวัฒนาการของวงจรชีวิตสังคมชีววิทยา ( วิวัฒนาการของพฤติกรรม ทางสังคม ) วิวัฒนาการของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิด (เช่นความร่วมมือ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อปรสิตภาวะพึ่งพาอาศัยกัน ) และวิวัฒนาการของความหลากหลายทางชีวภาพและชุมชนนิเวศวิทยา
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการส่วนใหญ่พิจารณาสองสิ่ง ได้แก่ ปฏิสัมพันธ์ (ทั้งระหว่างชนิดพันธุ์ด้วยกันและระหว่างชนิดพันธุ์กับสภาพแวดล้อมทางกายภาพ) ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของชนิดพันธุ์ผ่านการคัดเลือกและการปรับตัวอย่างไร และผลที่ตามมาจากการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นนั้นเป็นอย่างไร
แบบจำลองวิวัฒนาการ
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| ชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ |
|---|
ส่วนใหญ่ของนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการคือการใช้แบบจำลองและค้นหาข้อมูลเชิงประจักษ์เพื่อเป็นหลักฐาน[ 1 ]ตัวอย่างเช่น แบบจำลองขนาดครอกของ Lack ที่คิดค้นโดยDavid Lackและการศึกษาของเขาเกี่ยวกับนกฟินช์ของดาร์วินบนหมู่เกาะกาลาปากอส การศึกษาของ Lack เกี่ยวกับนกฟินช์ของดาร์วินมีความสำคัญในการวิเคราะห์บทบาทของปัจจัยทางนิเวศวิทยาต่างๆ ในการเกิดสปีชีส์ Lack เสนอว่าความแตกต่างในสปีชีส์นั้นเป็นการปรับตัวและเกิดขึ้นจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติโดยอิงจากการยืนยันของ GF Gause ที่ว่าสองสปีชีส์ไม่สามารถครอบครองนิเวศวิทยาเดียวกันได้[ 2 ]
ริชาร์ด เลวินส์ได้นำเสนอแบบจำลองความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของสายพันธุ์ในปี พ.ศ. 2511 ซึ่งศึกษาว่าความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านของถิ่นที่อยู่เกิดขึ้นได้อย่างไรในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย โดยใช้ชุดความเหมาะสมที่สิ่งมีชีวิตหรือสายพันธุ์มี แบบจำลองนี้ได้พัฒนาแนวคิดของมาตราส่วนเชิงพื้นที่ในสภาพแวดล้อมเฉพาะ โดยกำหนดมาตราส่วนเชิงพื้นที่แบบละเอียดและมาตราส่วนเชิงพื้นที่แบบหยาบ[ 3 ]ผลกระทบของแบบจำลองนี้รวมถึงความเข้าใจที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของนักนิเวศวิทยาด้านสิ่งแวดล้อมเกี่ยวกับผลกระทบของมาตราส่วนเชิงพื้นที่ต่อความหลากหลายของสายพันธุ์ในสภาพแวดล้อมที่กำหนด[ 4 ]
แบบจำลองอีกแบบหนึ่งคือแบบจำลองของ Law และ Diekmann ในปี 1996 เกี่ยวกับภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกัน ซึ่งนิยามว่าเป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่ให้ประโยชน์แก่ทั้งสองฝ่าย[ 5 ] Law และ Diekmann ได้พัฒนากรอบการทำงานที่เรียกว่าพลวัตการปรับตัว ซึ่งตั้งสมมติฐานว่าการเปลี่ยนแปลงในประชากรพืชหรือสัตว์เพื่อตอบสนองต่อการรบกวนหรือการขาดการรบกวนนั้นเกิดขึ้นในอัตราที่เร็วกว่าการกลายพันธุ์ มีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้แบบจำลองอื่นๆ ที่กล่าวถึงความสัมพันธ์ภายในชุมชนง่ายขึ้น[ 6 ]
แบบจำลองธรรมชาติที่พันกันยุ่งเหยิงนำเสนอวิธีการต่างๆ เพื่อแสดงและทำนายแนวโน้มในนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ แบบจำลองนี้วิเคราะห์บุคคลที่มีแนวโน้มที่จะกลายพันธุ์ภายในประชากร รวมถึงปัจจัยอื่นๆ เช่น อัตราการสูญพันธุ์ แบบจำลองนี้ได้รับการพัฒนาโดย Simon Laird, Daniel Lawson และ Henrik Jeldtoft Jensen จาก Imperial College London ในปี 2002 จุดประสงค์ของแบบจำลองนี้คือการสร้างแบบจำลองทางนิเวศวิทยาที่เรียบง่ายและมีเหตุผลโดยอิงจากการสังเกต แบบจำลองนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถพิจารณาผลกระทบทางนิเวศวิทยาได้เมื่อกำหนดรูปแบบและความเหมาะสมของประชากร[ 7 ]
พันธุศาสตร์เชิงนิเวศวิทยา
พันธุศาสตร์เชิงนิเวศวิทยาเชื่อมโยงกับนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการผ่านการศึกษาว่าลักษณะต่างๆ วิวัฒนาการอย่างไรในประชากรตามธรรมชาติ[ 8 ]นักนิเวศวิทยากังวลเกี่ยวกับวิธีที่สภาพแวดล้อมและกรอบเวลาทำให้ยีนกลายเป็นยีนเด่น สิ่งมีชีวิตต้องปรับตัวอย่างต่อเนื่องเพื่อความอยู่รอดในถิ่นที่อยู่ตามธรรมชาติ ยีนกำหนดว่าสิ่งมีชีวิตใดจะอยู่รอดและสิ่งมีชีวิตใดจะสูญพันธุ์ เมื่อสิ่งมีชีวิตพัฒนาความหลากหลายทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะมาจากสายพันธุ์เดียวกันก็ตาม เรียกว่าภาวะพหุรูป[ 9 ]สิ่งมีชีวิตที่ส่งต่อยีนที่เป็นประโยชน์จะวิวัฒนาการสายพันธุ์ของตนต่อไปเพื่อให้ได้เปรียบภายในนิเวศวิทยาของตน
วิจัย
แนวคิดเรื่องนิเวศวิทยาการปรองดอง ของ Michael Rosenzweig ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอิงจากการวิจัยที่มีอยู่ ซึ่งดำเนินการตามหลักการที่เสนอโดยAlexander von Humboldt เป็นครั้งแรก โดยระบุว่าพื้นที่ขนาดใหญ่จะมีจำนวนชนิดพันธุ์ที่หลากหลายมากขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นที่ขนาดเล็ก การวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนชนิดพันธุ์กับพื้นที่ (SPARs) และระดับต่างๆ ที่ความสัมพันธ์เหล่านี้มีอยู่ ตั้งแต่ระดับพื้นที่ตัวอย่างไปจนถึง SPARs ระหว่างจังหวัด พลวัตของความหลากหลายในสภาวะสมดุลทำให้เกิด SPARs เหล่านี้ ซึ่งปัจจุบันใช้ในการวัดการลดลงของจำนวนชนิดพันธุ์บนโลก เพื่อตอบสนองต่อการลดลงของความหลากหลายนี้ นิเวศวิทยาการปรองดองของ Rosenzweig จึงถือกำเนิดขึ้น[ 10 ]
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการได้รับการศึกษาโดยใช้ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันระหว่างสิ่งมีชีวิตเพื่อกำหนดแรงผลักดันเชิงวิวัฒนาการที่ทำให้ความสัมพันธ์ดังกล่าวพัฒนาขึ้น ในความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันสิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาอาศัยกันจะต้องให้ประโยชน์บางอย่างแก่โฮสต์เพื่อที่จะคงอยู่และมีความอยู่รอดทางวิวัฒนาการต่อไปได้ งานวิจัยได้ดำเนินการโดยใช้เพลี้ยและแบคทีเรียที่พึ่งพาอาศัยกันซึ่งพวกมันร่วมวิวัฒนาการกัน แบคทีเรียเหล่านี้มักจะได้รับการอนุรักษ์จากรุ่นสู่รุ่น แสดงให้เห็นถึงระดับการถ่ายทอดทางแนวตั้งที่ สูง ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่พึ่งพาอาศัยกันเหล่านี้ในที่สุดก็ให้ความต้านทานต่อปรสิตแก่เพลี้ยที่เป็นโฮสต์ ซึ่งทั้งเพิ่มความเหมาะสมของเพลี้ยและนำไปสู่การร่วมวิวัฒนาการระหว่างสายพันธุ์โดยอาศัยสิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาอาศัยกัน[ 11 ]
นักนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ

ชาร์ลส์ ดาร์วิน
หลักการพื้นฐานของนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการสามารถกล่าวได้ว่ามาจากชาร์ลส์ ดาร์วิน (1809–1882) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติและพลวัตของประชากรซึ่งกล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงของประชากรของสายพันธุ์เมื่อเวลาผ่านไป[ 12 ]ตามที่เอิร์นส์ เมย์รศาสตราจารย์ด้านสัตววิทยาแห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด กล่าวไว้ว่า ผลงานที่โดดเด่นที่สุดของดาร์วินในด้านชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการและนิเวศวิทยามีดังนี้: "ประการแรกคือความไม่คงที่ของสายพันธุ์ หรือแนวคิดสมัยใหม่ของวิวัฒนาการเอง ประการที่สองคือแนวคิดของวิวัฒนาการแบบแตกแขนง ซึ่งหมายถึงการสืบเชื้อสายร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทุกสายพันธุ์บนโลกจากต้นกำเนิดเดียวที่ไม่ซ้ำกัน" [ 13 ]นอกจากนี้ "ดาร์วินยังตั้งข้อสังเกตเพิ่มเติมว่าวิวัฒนาการต้องค่อยเป็นค่อยไป โดยไม่มีการหยุดชะงักหรือความไม่ต่อเนื่องที่สำคัญ สุดท้าย เขาสรุปว่ากลไกของวิวัฒนาการคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ" [ 13 ]
จอร์จ เอเวลิน ฮัทชินสัน
ผลงาน ของ George Evelyn Hutchinson (1903–1991) ในสาขานิเวศวิทยาครอบคลุมระยะเวลากว่า 60 ปี ซึ่งเขามีอิทธิพลอย่างมากในด้านนิเวศวิทยาระบบ นิเวศวิทยาการแผ่รังสี อุทกวิทยาและกีฏวิทยา [ 14 ] Stephen Jay Gould ได้กล่าว ถึง Hutchinson ว่าเป็น "บิดาแห่งนิเวศวิทยาสมัยใหม่" [ 14 ]และ Hutchinson เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์คนแรกๆ ที่เชื่อมโยงวิชานิเวศวิทยากับคณิตศาสตร์ ตามที่ Hutchinson กล่าว เขาได้สร้าง "แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของประชากร สัดส่วนที่เปลี่ยนแปลงไปของแต่ละบุคคลในวัยต่างๆ อัตราการเกิดนิเวศวิทยาเฉพาะถิ่นและปฏิสัมพันธ์ของประชากรในบทนำทางเทคนิคเกี่ยวกับนิเวศวิทยาประชากร" [ 15 ]เขายังมีความสนใจอย่างมากในอุทกวิทยา เนื่องจากเขาเชื่อว่าทะเลสาบสามารถศึกษาได้ในฐานะจุลจักรวาลที่ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับพฤติกรรมของระบบ[ 16 ]ฮัทชินสันยังเป็นที่รู้จักจากผลงานของเขาเรื่อง Circular Causal Systems in Ecology ซึ่งเขากล่าวว่า "กลุ่มของสิ่งมีชีวิตอาจได้รับผลกระทบจากสิ่งแวดล้อม และพวกมันอาจตอบโต้สิ่งแวดล้อมได้ หากชุดคุณสมบัติในระบบใดระบบหนึ่งเปลี่ยนแปลงไปในลักษณะที่การกระทำของระบบแรกต่อระบบที่สองเปลี่ยนแปลงไป สิ่งนี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติของระบบที่สองซึ่งเปลี่ยนแปลงรูปแบบการกระทำของระบบที่สองต่อระบบแรก" [ 17 ]
โรเบิร์ต แมคอาร์เธอร์
โรเบิร์ต แมคอาร์เธอร์ (1930–1972) เป็นที่รู้จักมากที่สุดในสาขานิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการจากผลงานของเขาเรื่อง ทฤษฎีชีวภูมิศาสตร์ของเกาะซึ่งเขาและผู้เขียนร่วมเสนอว่า "จำนวนชนิดพันธุ์บนเกาะใด ๆ สะท้อนถึงความสมดุลระหว่างอัตราที่ชนิดพันธุ์ใหม่เข้ามาตั้งถิ่นฐานและอัตราที่ประชากรของชนิดพันธุ์ที่ตั้งถิ่นฐานอยู่แล้วสูญพันธุ์ " [ 18 ]
เอริค เพียนก้า
ตามข้อมูลจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสงานของEric Pianka (1939–2022) ในด้านนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการประกอบด้วยกลยุทธ์การหาอาหาร กลยุทธ์การสืบพันธุ์ การแข่งขันและทฤษฎีช่องว่างทางนิเวศวิทยา โครงสร้างและการจัดระเบียบของชุมชน ความหลากหลายของสายพันธุ์ และความเข้าใจเกี่ยวกับความหายาก [ 19 ] Pianka ยังเป็นที่รู้จักในด้านความสนใจในการศึกษาปรากฏการณ์ทางนิเวศวิทยาในกิ้งก่า เนื่องจากเขาอ้างว่ากิ้งก่า "มักมีจำนวนมาก ทำให้สามารถค้นหา สังเกต และจับได้ค่อนข้างง่าย" [ 19 ]
ไมเคิล โรเซนซไว็ก
Michael L. Rosenzweig (1941–ปัจจุบัน) ได้สร้างและเผยแพร่แนวคิดนิเวศวิทยาการปรองดองซึ่งเริ่มต้นด้วยทฤษฎีของเขาที่ว่าพื้นที่อนุรักษ์ธรรมชาติที่กำหนดไว้จะไม่เพียงพอที่จะอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพของโลก เนื่องจากมนุษย์ได้ใช้ที่ดินมากเกินไปจนส่งผลกระทบเชิงลบต่อวัฏจักรทางชีวเคมีและมีผลกระทบทางนิเวศวิทยาอื่นๆ ที่ส่งผลเสียต่อองค์ประกอบของชนิดพันธุ์[ 20 ]
อื่น
- RA Fisher (1890–1962) ซึ่งทฤษฎีบทพื้นฐานของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในปี 1930 ได้รับการยอมรับถึงพลังของการประยุกต์ใช้ทฤษฎีการคัดเลือกโดยธรรมชาติอย่างเข้มงวดในชีววิทยาของประชากร[ 21 ]
- เดวิด แล็ค (1910–1973) ผู้เป็นศิษย์ของชาร์ลส์ ดาร์วินพยายามที่จะผสานรวมสาขาชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการและนิเวศวิทยาโดยเน้นไปที่นกและวิวัฒนาการเป็น หลัก
- Thierry Lodé (1956–ปัจจุบัน) นักนิเวศวิทยาชาวฝรั่งเศส ผู้ซึ่งงานวิจัยมุ่งเน้นไปที่ผลกระทบของความขัดแย้งทางเพศในประชากรของสายพันธุ์ต่อวิวัฒนาการ[ 22 ] [ 23 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- Fox, CW, Roff, DA และ Fairbairn, DJ 2001. นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ: แนวคิดและกรณีศึกษา สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
- Mayhew, PJ 2006. การค้นพบนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ: การเชื่อมโยงนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการเข้าด้วยกัน สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
- Pianka, ER 2000. นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ ฉบับที่ 6. Benjamin Cummings.
ลิงก์ภายนอก
- วิธีการทางนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการ – วารสารในสาขานี้
- นิเวศวิทยาและวิวัฒนาการ – ไวลีย์
- นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ – สปริงเกอร์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ
นิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการ เป็นวิทยาศาสตร์ที่อยู่ระหว่าง นิเวศวิทยา และ ชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ...
แบบจำลองวิวัฒนาการ
ส่วนใหญ่ของนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการคือการใช้แบบจำลองและค้นหาข้อมูลเชิงประจักษ์เพื่อเป็นหลักฐาน [ 1 ] ตัวอย่างเช่น แบบจำลองขนาดครอกของ Lack ที่คิดค้นโดย David Lack และการศึกษาของเขาเกี่ยวกับ นกฟินช์ของดาร์วิน บนหมู่เกาะกาลาปากอส การศึกษาของ Lack...
พันธุศาสตร์เชิงนิเวศวิทยา
พันธุศาสตร์เชิงนิเวศวิทยาเชื่อมโยงกับนิเวศวิทยาเชิงวิวัฒนาการผ่านการศึกษาว่าลักษณะต่างๆ วิวัฒนาการอย่างไรในประชากรตามธรรมชาติ [ 8 ] นักนิเวศวิทยากังวลเกี่ยวกับวิธีที่สภาพแวดล้อมและกรอบเวลาทำให้ยีนกลายเป็นยีนเด่น...
วิจัย
แนวคิดเรื่อง นิเวศวิทยาการปรองดอง ของ Michael Rosenzweig ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยอิงจากการวิจัยที่มีอยู่ ซึ่งดำเนินการตามหลักการที่เสนอโดย Alexander von Humboldt เป็นครั้งแรก...