生物地理学作为进化证据
现代和古代动植物物种的分布——生物地理学的领域——是达尔文系统地构建以支持他的变异和自然选择进化论的重要证据线。事实上,他在贝格尔号航行中进行的大量实地观察使他注意到了这种可能性。生物体的分布绝非均匀。
首先,被物理屏障隔开的物种通常差异很大,即使它们共享相同的栖息地。其次,相同的或高度相关的物种经常出现在相距很远的地方。在中间区域没有这些物种的例子。
生物地理区域
古北区代表旧世界,新北区代表北美洲。根据动物区系和植物区系分布的相似性和对比,世界已被划分为六个生物地理区域。
广阔的山脉——喜马拉雅山脉-干旱的南岭以北的欧洲和亚洲,撒哈拉沙漠以北的非洲,以及墨西哥高原以北的北美洲——被认为是全北区的一部分。该广大地区最常见的生物包括熊和狐属的狐狸。
撒哈拉沙漠以南的非洲属于埃塞俄比亚区。该地区是诸如大猩猩、长颈鹿、狮子和河马等哺乳动物的家园。
东方区包括喜马拉雅山脉和南岭以南的亚洲,其特征是长臂猿、猩猩、印度象和狐蝠。
新热带区包括南美洲和中美洲,那里生活着貘、树懒、卷尾猴和吸血蝙蝠等动物。
澳大利亚区包括澳大利亚,其主要特征是袋类动物、蝙蝠和某些啮齿动物。所有上述区域都有相关的岛屿。
这些生物地理区域被长期存在的障碍物(如沙漠、山脉和海洋)隔开。最后,海洋岛屿上的物种较少,大多数物种是每个岛屿特有的。这里还有一件事需要考虑。一个地方的物理环境与另一个地方的物理环境相似。因此,人们会预期来自一个地区的动植物在另一个地区生存几乎没有困难。
它们只有一些共同的生物,这可能代表了以前广泛分布的群体中孤立的幸存者。相同地点的动植物群的这种差异只能用进化论来解释,进化论认为进化在不同地点采取了不同的路径。
不连续分布
如前所述,密切相关的生物可以在不同的环境中被发现。以黑胶树(Nyssa)为例。Nyssa 和几个密切相关的物种仅存在于东南亚和北美东部。这些地区的环境和生物环境是相似的。将这两个地方分开的广大空间缺乏自然存在的 Nyssa。
根据化石数据,在较温暖的时期,Nyssa 和相关物种分布在一个连续的范围内,包括大部分北半球。在冰川时期,在这个范围的大部分地区,环境变得对这些植物过于恶劣。结果,Nyssa 在大多数地方灭绝,只在气候较温暖的地区存活下来。如果它们在完全不同的地点独立出现,人们会期望它们出现在其他具有相似环境的地区。当同一物种的种群相距很远时,称为替代分布。
岛屿上的生命
达尔文发现,大陆以外的海洋岛屿自然存在的动物数量明显较少。他发现加拉帕戈斯群岛有 26 种陆生鸟类,其中 21 至 23 种是特有的。然而,在那里发现的 11 种海鸟中,只有两种是特有的。这种区别与不同的饮食习惯有关,这使它们能够在一个有限的区域内占据不同的生态位。
人类引进的动植物在这些岛屿上蓬勃发展,这表明这些岛屿非常适合支持更广泛的生物。两栖动物和陆生动物(但不是蝙蝠)通常不存在于海洋岛屿上,但一旦引入,它们可以迅速传播,成为一个有害因素。如果所有物种都在它们现在存在的地区进化,那么两栖动物和陆生哺乳动物在海洋岛屿上的数量应该与大致相当的大陆地区一样多。
海洋中的生命
海洋与陆地一样,包含独特的生物区域,支持各种生态系统。
潮间带是每个海岸上不断受到潮汐影响的区域。
大陆架延伸到沿海地区之外,较高的部分形成大陆岛屿。
浅海区位于浅层大陆架上,深度不超过 600 英尺(183 米)。在大陆架边缘,海底迅速下降到巨大的深度,形成了新的区域。
远洋区定义为延伸到 600 英尺深度的水域。水在这里富含氧气且光线充足。此外,该层水容易受到波浪的影响。
深海区的水深达 6000 英尺。这里海洋寂静,光线昏暗。
深渊带位于深海区下方,阳光无法到达。这里的水通常极好且寂静。
结论
生物地理学是支持达尔文通过变异和自然选择进化论的重要证据线。根据动物区系和植物区系分布的相似性和对比,世界已被划分为六个生物地理区域,这只能用进化论来解释。Nyssa 和其他密切相关的物种仅存在于东南亚和北美东部。
达尔文发现,海洋岛屿自然存在的动物数量较少。人类引进的动植物在这些岛屿上蓬勃发展,这表明它们非常适合支持更广泛的生物。海洋包含独特的生物区域,支持各种生态系统,例如潮间带、大陆架、浅海区、远洋区、深海区和深渊带。