生物地理學作為進化證據


現代和古代動植物物種的分佈——生物地理學的領域——是達爾文系統地構建以支援他的變異和自然選擇進化論的重要證據線。事實上,他在貝格爾號航行中進行的大量實地觀察使他注意到了這種可能性。生物體的分佈絕非均勻。

首先,被物理屏障隔開的物種通常差異很大,即使它們共享相同的棲息地。其次,相同的或高度相關的物種經常出現在相距很遠的地方。在中間區域沒有這些物種的例子。

生物地理區域

古北區代表舊世界,新北區代表北美洲。根據動物區系和植物區系分佈的相似性和對比,世界已被劃分為六個生物地理區域。

廣闊的山脈——喜馬拉雅山脈-乾旱的南嶺以北的歐洲和亞洲,撒哈拉沙漠以北的非洲,以及墨西哥高原以北的北美洲——被認為是全北區的一部分。該廣大地區最常見的生物包括熊和狐屬的狐狸。

  • 撒哈拉沙漠以南的非洲屬於衣索比亞區。該地區是諸如大猩猩、長頸鹿、獅子和河馬等哺乳動物的家園。

  • 東方區包括喜馬拉雅山脈和南嶺以南的亞洲,其特徵是長臂猿、猩猩、印度象和狐蝠。

  • 新熱帶區包括南美洲和中美洲,那裡生活著貘、樹懶、捲尾猴和吸血蝙蝠等動物。

  • 澳大利亞區包括澳大利亞,其主要特徵是袋類動物、蝙蝠和某些齧齒動物。所有上述區域都有相關的島嶼。

這些生物地理區域被長期存在的障礙物(如沙漠、山脈和海洋)隔開。最後,海洋島嶼上的物種較少,大多數物種是每個島嶼特有的。這裡還有一件事需要考慮。一個地方的物理環境與另一個地方的物理環境相似。因此,人們會預期來自一個地區的動植物在另一個地區生存幾乎沒有困難。

它們只有一些共同的生物,這可能代表了以前廣泛分佈的群體中孤立的倖存者。相同地點的動植物群的這種差異只能用進化論來解釋,進化論認為進化在不同地點採取了不同的路徑。

不連續分佈

如前所述,密切相關的生物可以在不同的環境中被發現。以黑膠樹(Nyssa)為例。Nyssa 和幾個密切相關的物種僅存在於東南亞和北美東部。這些地區的環境和生物環境是相似的。將這兩個地方分開的廣大空間缺乏自然存在的 Nyssa。

根據化石資料,在較溫暖的時期,Nyssa 和相關物種分佈在一個連續的範圍內,包括大部分北半球。在冰川時期,在這個範圍的大部分地區,環境變得對這些植物過於惡劣。結果,Nyssa 在大多數地方滅絕,只在氣候較溫暖的地區存活下來。如果它們在完全不同的地點獨立出現,人們會期望它們出現在其他具有相似環境的地區。當同一物種的種群相距很遠時,稱為替代分佈。

島嶼上的生命

達爾文發現,大陸以外的海洋島嶼自然存在的動物數量明顯較少。他發現加拉帕戈斯群島有 26 種陸生鳥類,其中 21 至 23 種是特有的。然而,在那裡發現的 11 種海鳥中,只有兩種是特有的。這種區別與不同的飲食習慣有關,這使它們能夠在一個有限的區域內佔據不同的生態位。

人類引進的動植物在這些島嶼上蓬勃發展,這表明這些島嶼非常適合支援更廣泛的生物。兩棲動物和陸生動物(但不是蝙蝠)通常不存在於海洋島嶼上,但一旦引入,它們可以迅速傳播,成為一個有害因素。如果所有物種都在它們現在存在的地區進化,那麼兩棲動物和陸生哺乳動物在海洋島嶼上的數量應該與大致相當的大陸地區一樣多。

海洋中的生命

海洋與陸地一樣,包含獨特的生物區域,支援各種生態系統。

  • 潮間帶是每個海岸上不斷受到潮汐影響的區域。

  • 大陸架延伸到沿海地區之外,較高的部分形成大陸島嶼。

  • 淺海區位於淺層大陸架上,深度不超過 600 英尺(183 米)。在大陸架邊緣,海底迅速下降到巨大的深度,形成了新的區域。

  • 遠洋區定義為延伸到 600 英尺深度的水域。水在這裡富含氧氣且光線充足。此外,該層水容易受到波浪的影響。

  • 深海區的水深達 6000 英尺。這裡海洋寂靜,光線昏暗。

  • 深淵帶位於深海區下方,陽光無法到達。這裡的水通常極好且寂靜。

結論

生物地理學是支援達爾文透過變異和自然選擇進化論的重要證據線。根據動物區系和植物區系分佈的相似性和對比,世界已被劃分為六個生物地理區域,這隻能用進化論來解釋。Nyssa 和其他密切相關的物種僅存在於東南亞和北美東部。

達爾文發現,海洋島嶼自然存在的動物數量較少。人類引進的動植物在這些島嶼上蓬勃發展,這表明它們非常適合支援更廣泛的生物。海洋包含獨特的生物區域,支援各種生態系統,例如潮間帶、大陸架、淺海區、遠洋區、深海區和深淵帶。

更新於:2023年4月20日

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