Kohanduv kiirgus on kiire evolutsiooniline kiirgus. See on liikide arvu ja mitmekesisuse suurenemine igas liinis. See tekitab rohkem uusi liike ja need liigid elavad laiemas elupaigavalikus.

Mõned määratlused väljendavad seda ühe kladi mõistes: "Kohanduv kiirgus on uute taksonite kiire paljunemine ühest esivanemate rühmast". Kuid kõige silmatorkavamail juhtudel, nagu näiteks triasajal pärast Maa ajaloo suurimat väljasuremisjuhtumit, läbisid paljud liinid üheaegselt kiiret kiirgust. See peab olema seotud ökoloogiliste niššide kättesaadavuse ja suhtelise konkurentsi puudumisega.

Ediakari elustik oli varase metazoide kiirguse tulemus. Kõige suurem kiirgus toimus kambriumi alguses, mil arenes välja enamik meie loomafülli: vt Loomafüllide loetelu.

Konkurentsi suhtelises puudumisel mitmekesistuvad rühmad, et täita olemasolevaid elupaiku ja nišše. See on evolutsiooniline protsess, mida juhib looduslik valik.

Selle mõiste võttis kasutusele ja seda arutas George Gaylord Simpson, paleontoloog, kes andis oma panuse kaasaegsesse evolutsioonisünteesi. Teised eelistavad seda terminit mitte kasutada. Robert L Carroll eelistab kasutada terminit "suured evolutsioonilised üleminekud", kuigi selgub, et kõiki või enamikku neist võiks kirjeldada ka kui kohanemisradiaatorit. Teised kasutavad termineid nagu makroevolutsioon või isegi megaevolutsioon, nagu oleksid need protsessid erinevad nendest, mis toimuvad allpool liigi taset. Evolutsiooniteooriasse kuulub, et kõik protsessid toimuvad populatsioonide tasandil. Kõik nõustuvad aga sellega, et evolutsiooni kiirus muutub, ükskõik, kuidas seda ka ei mõõdetud.

Põhjused ja mehhanismid

Kohanduva kiirguse peamised käivitajad on ökoloogiline võimalus ja vähene konkurents. Tüüpilised olukorrad, mis soodustavad kiirgust:

  • vaba ökoloogiline ruum pärast massilist väljasuremist (näiteks K–Pg massne väljasuremine ja imetajate kiirenev mitmekesistumine);
  • uute elupaikade või territooriumide hõivamine (saarte, järvede või uute toitumisalade koloniseerimine);
  • key-innovatsioonid ehk uued morfoloogilised või käitumuslikud omadused, mis avavad ligipääsu varasemalt kättesaamatutele niššidele (näiteks tiibade teke, imetajatele iseloomulikud sünnijärgsed muutused jne);
  • geograafiline eraldatus, mis võimaldab allopaatilist liigi kujunemist mitmesuunaliselt ja kiiresti.

Genetilised mehhanismid võivad hõlmata kiiret paljunemiserinevuste teket (nt assortatiivne paljunemine), dünamikat, kus suurt osa valikust kujundab disruptive selection, ning kiirendatud mutatsioonimäärad mõnel juhul. Oluline on, et keskkond soodustaks eristumist eri niššide vahel, nii et looduse valik hakaks eri suundades liigile survet avaldama.

Tunnused

  • suureneb liigiline mitmekesisus lühikese ajaskaala jooksul;
  • morfoloogiline ja funktsionaalne mitmekesisus – liigid eristuvad elustiili ja anatoomia poolest;
  • seos ökoloogilise ruumi täitumisega: liigijagunemine vastab erinevate niššide hõivamisele;
  • mõnikord tekkivad sarnased kohastumused sõltumatutes rühmades (konvergentne evolutsioon) kui sarnased ökoloogilised tingimused korduvad.

Näited

  • Darwini varblased Galápagose saartel — klassikaline saarestiku kohastuste ja toitumisstrateegiate mitmekesistumise näide.
  • Aafrika järvede (Victoria, Malawi, Tanganyika) ahvenalised (cichlids) — intensiivne morfoloogiline ja käitumuslik kiirgustamise juhtum, kus palju liike erines lühikese aja jooksul.
  • Hawaii linnuliigid (nt honeycreepers) ja taimed — saarekeskkonnad esindavad tüüpilist koloniseerimise järgselt toimuvat kiirgust.
  • Maa elu pärast kambriumi algust ja Ediakari–kambriumi siirded — suured paleontoloogilised radiatsioonid, mis lõid uued põhiklastrid meie loomafüllis.
  • imetajate mitmekesistumine pärast dinosauruste massilist väljasuremist — näide, kus vaba ökoloogiline ruum andis soodsa pinnase uutele rühmadele.

Uurimismeetodid ja tõendid

Kohanduva kiirguse uurimisel kasutatakse kombineeritult paleontoloogilisi andmeid, kaasaegseid filogeneetilisi puid ja molekulaarseid kellu. Filogeneetika aitab tuvastada, millal ja kui kiiresti liinid mitmekesistus, ning analüüsid näitavad sageli kiirendatud liigitamiskiirust algusaegadel pärast koloniseerimist või väljasuremist. Fossiilide andmed annavad ajastuse ja morfoloogilise dispariteedi (kujulisuse) muutuste tõendid.

Võrdlus teiste mõistete ja teaduslik debatt

Mõisteid nagu kohanduv kiirgus, makroevolutsioon või megaevolutsioon on mõnikord kasutatud erineva rõhuasetusega. George Gaylord Simpson aitas mõistel sisse viia selgust, kuid teadlaste seas on arutelu selle üle, kas teatud suured faasid evolutsioonis erinevad ainult kvantitatiivselt või ka kvalitatiivselt protsessidest, mis toimuvad liigi- ja populatsioonitasandil. Üks oluline erinevus, mida tihti rõhutatakse, on see, et kohanduva kiirguse puhul on eriti nähtav roll ökoloogilisel vabadusel ja kiirel funktsionaalsel eristumisel.

Olulisus ja säilitamine

Kohanduvad kiirgused selgitavad suure osa Maa bioloogilisest mitmekesisusest. Mõistmine, kuidas ja miks need protsessid toimuvad, on oluline ka tänapäevase bioloogilise mitmekesisuse kaitseks: inimtegevuse põhjustatud väljasuremised ja elupaikade hävitamine võivad lõpetada või takistada alles kujunevaid kiirgusi ning vähendada evolutsioonilist potentsiaali tulevikus.

Kokkuvõte: kohanduv kiirgus on evolutsiooniline protsess, mille käigus rühm organismidest mitmekesistub kiiresti, hõivates erinevaid ökoloogilisi nišše. Seda ajendab ökoloogiline võimalus, vähene konkurents, geograafiline eraldatus ja mõnikord uued innovatsioonid; selle jälgimiseks kasutatakse nii molekulaarseid kui ka fossiilseid lähenemisi.