Островной гигантизм — биологический феномен, явление, при котором величина отдельных видов животных, обитающих на изолированном острове, крайне быстро увеличивается с каждым последующим поколением. Островной гигантизм — один из аспектов более общего «эффекта острова» или «правила Фостера», согласно которому, когда материковые животные колонизируют острова, мелкие виды имеют тенденцию эволюционировать в более крупные тела, а крупные виды имеют тенденцию эволюционировать в более мелкие тела (островная карликовость). После прибытия людей и связанных с ними интродуцированных хищников (собак, кошек, крыс, свиней) многие гигантские, а также другие островные эндемики вымерли. Аналогичное увеличение размеров, а также повышенное одревеснение наблюдалось у некоторых островных растений.
Возможные причины
Крупные плотоядные млекопитающие часто отсутствуют на островах из-за недостаточной площади для обитания или трудностей в расселении по воде. В их отсутствие экологические ниши для крупных хищников могут быть заняты птицами, рептилиями или мелкими хищниками, которые затем могут вырасти до размеров, превышающих нормальные. Например, на доисторическом острове Гаргано в миоцен-плиоценовом Средиземноморье, на островах Карибского моря, таких как Куба, а также на Мадагаскаре и Новой Зеландии, некоторые или все высшие хищники были такими птицами, как орлы, соколы и совы, включая некоторые из самых крупных известных примеров этих групп. Однако птицы и рептилии обычно являются менее эффективными крупными хищниками, чем продвинутые хищники.
Поскольку небольшой размер обычно помогает травоядным животным сбежать или спрятаться от хищников, уменьшение давления хищников на острова может позволить им вырасти в размерах. Мелкие травоядные также могут извлечь выгоду из отсутствия конкуренции со стороны отсутствующих видов крупных травоядных.
Преимущества больших размеров, которые были предложены для островных черепах, включают в себя снижение уязвимости для дефицита пищи или воды, благодаря способности выживать в течение более длительных промежутков времени без них или способности преодолевать большие расстояния, чтобы получить их. Периоды такой нехватки могут быть более опасными на океанских островах, чем на материке.
Таким образом, островной гигантизм обычно представляет собой эволюционную тенденцию, возникающую в результате устранения ограничений на размер мелких животных, связанных с хищничеством и / или конкуренцией. Однако такие ограничения могут действовать по-разному в зависимости от размера животного; например, в то время как мелкие травоядные животные могут избежать хищников, скрывшись, крупные травоядные могут отпугивать хищников устрашением. В результате дополнительный феномен островной карликовости может также возникнуть в результате устранения ограничений, связанных с хищничеством и / или конкуренцией в отношении размеров крупных травоядных. В отличие от этого, островная карликовость среди хищников чаще всего является результатом введения ограничений, связанных с ограниченными ресурсами добычи, доступными на островах. В отличие от островной карликовости, островной гигантизм встречается в большинстве основных групп позвоночных и беспозвоночных.
Территориализм может способствовать развитию островного гигантизма. Исследование, проведенное на острове Анахо в штате Невада, показало, что виды рептилий, которые были территориальными, как правило, были больше на острове по сравнению с материком, особенно у более мелких видов. У территориальных видов больший размер делает особей более способными конкурировать за защиту своей территории. Это дает дополнительный импульс эволюции к увеличению размеров островной популяции.
Ещё одним средством установления островного гигантизма может быть эффект основателя, действующий тогда, когда более крупные члены материковой популяции превосходят их в способности колонизировать острова.
Размер острова играет определённую роль в определении степени гигантизма. Более мелкие острова, как правило, ускоряют скорость эволюции изменений размеров организмов, а организмы на них развиваются в больших размерах.
Примеры Примеры островного гигантизма включают:
Млекопитающие Многие грызуны вырастают крупнее на островах, в то время как хищники, парнокопытные и хоботные обычно становятся меньше.
Насекомоядные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Корсиканская гигантская землеройка Asoriculus corsicanus Корсика Вымер (до 500 года до н. э.) Бурозубки Балеарская гигантская землеройка Asoriculus hidalgo Мальорка и Менорка Вымер Сардинская гигантская землеройка Asoriculus similis Сардиния Вымер Deinogalerix Deinogalerix spp. Гаргано Вымер (Поздний миоцен) Гимнуры
Грызуны Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Островное / материковоесоотношение длины и массы Amblyrhiza inundata Amblyrhiza inundata Ангилья и Сен-Мартен Вымер (Плейстоцен) Щетинистые крысы Clidomys osborni Clidomys osborni Ямайка Вымер (Поздний плейстоцен) Elasmodontomys obliquus Elasmodontomys obliquus Пуэрто-Рико Вымер (около 1 года нашей эры) Quemisia gravis Quemisia gravis Гаити Вымер Tainotherium valei Tainotherium valei Пуэрто-Рико Вымер Xaymaca fulvopulvis Xaymaca fulvopulvis Ямайка Вымер Майоркские гигантские хомяки Apocricetus darderiTragomys macpheei Мальорка Вымер Apocricetus albertiCricetus kormosiFreudenthal, M. (1985). Cricetidae (Rodentia) from the Neogene of Gargano (Prov. of Foggia, Italy). Rijksmuseum van Geologie en Mineralogie. Гарганский гигантский хомяк Hattomys gargantua Гаргано Вымер Сент-килдская полевая мышь Apodemus sylvaticus hirtensis Сент-Килда Виды под наименьшей угрозой Европейская мышь MR ≈ 2 Rhagamys orthodon Rhagamys orthodon Корсика и Сардиния Вымер (Поздний плейстоцен) Гигантская крыса Тенерифе Canariomys bravoi Тенерифе Вымер (Поздний плейстоцен) Ржавоносые крысы Гигантская крыса Гран-Канарии Canariomys tamarani Гран-Канария Вымер (до 1500 года н. э.) Форментерская чернохвостая садовая соня Eliomys quercinus ophiusae Форментера Редкий Садовая соня идругие сони Менорская гигантская соня Hypnomys mahonensis Менорка Вымер Майоркская гигантская соня Hypnomys morpheus Мальорка Вымер Сицилийская гигантская соня Leithia cartei Сицилия Вымер Мальтийская гигантская соня Leithia melitensis Мальта Вымер Оркнейская полёвка Microtus arvalis orcadensis Оркнейские острова Уязвимый Обыкновенная полёвка идругие луговые полевки Гигантская полёвка Гаргано Mikrotia magnaM. maiusculaM. parva Гаргано Вымер (Ранний плиоцен) Сент-килдская домовая мышь Mus musculus muralis Сент-Килда Вымер (около 1930) Домовая мышь Флоресская крыса Papagomys armandvillei Флорес Под угрозой </small> Северо-африканская чёрная крысаи другие настоящие крысы Сулавеская гигантская крыса Paruromys dominator Сулавеси Виды под наименьшей угрозой Rattus detentus Rattus detentus Манус Неизвестно / Вероятно, под угрозой Популяция чёрных крыс Конгресо Rattus rattus Остров Конгресо Виды под наименьшей угрозой Оленьи хомячки островов Чаннел Peromyscus anyapahensisP. nesodytes Чаннел Вымер (около 6000 г. до н. э.) Олений хомячок Гигантские сони Гаргано Stertomys laticrestatus Гаргано Вымер Сони
Зайцеобразные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Нуралагус Nuralagus rex Менорка Вымер (Средний плиоцен) Alilepus (?)Trischizolagus (?) Prolagus imperialis Prolagus imperialis Гаргано Вымер Пищухи Сардинская пищуха Prolagus sardus Корсика, Сардиния и Таволара Вымер (около 1800)
Приматы Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Antillothrix bernensis Antillothrix bernensis Гаити Вымер (до 1600 г.) Cheracebus Гаитянская обезьяна Insulacebus toussaintiana Юго-западное Гаити Вымер Paralouatta marianae Paralouatta marianaeP. varonai Куба Вымер (Плейстоцен) Ксенотрикс Xenothrix mcgregori Ямайка Вымер Археолемуровые Archaeolemur spp.Гадропитеки spp. Мадагаскар Вымер (до 1280 г.) Лори Палеопропитековые Archaeoindris fontoynontiiБабакотии spp.Палеопропитеки spp. Западный и Центральный Мадагаскар Вымер (около 1500 г.) Мегаладаписы Megaladapis edwardsiM. grandidieriM. madagascariensis Мадагаскар Вымер (около 1280—1420 гг.)
Хищные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Сардинская гигантская выдра Megalenhydris barbaricina Сардиния Вымер (Поздний плейстоцен) Выдры Фосса Cryptoprocta ferox Мадагаскар Уязвим Мангусты Гигантская фосса Cryptoprocta spelaea Мадагаскар Вымер (около 1400 г.)
Птицы
Примитивные птицы Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Balaur Balaur bondoc Остров Hateg Вымер (Верхний мел) Джехолорнисы Gargantuavis philohinos Gargantuavis philohinos Пиренейско-арморийский остров Вымер (Верхний мел) Patagopteryx (?)
Бескилевые Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Киви Apteryx spp. Новая Зеландия Различный Proapteryx Большие птицы-слоны Aepyornis hildebrandtiA. maximusVorombe titan Мадагаскар Вымер (около 1000 г. н. э.) Малые птицы-слоны Mullerornis spp. Мадагаскар Вымер (около 1260 г. н. э.) Моа Anomalopteryx didiformisDinornis spp.Emeus crassusEuryapteryx spp.Megalapteryx didinusPachyornis spp. Новая Зеландия Вымер (до 1445 года н. э.) Тинаму
Гусеобразные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Новозеландская лопастная утка Biziura delautouri Новая Зеландия Вымер (после 1500 г.) Австралийская лопастная утка Новозеландские гуси Cnemiornis calcitransC. gracilis Новая Зеландия Вымер Куриный гусь Garganornis ballmanni Garganornis ballmanni Гаргано и Сконтроне Вымер (Поздний миоцен) Гуси Chelychelynechen quassus Chelychelynechen quassus Кауаи Вымер (около 1000 г. н. э.) Настоящие утки Ptaiochen pau Ptaiochen pau Мауи Вымер (около 1000 г. н. э.) Thambetochen chauliodous Thambetochen chauliodous Maui Nui Вымер (около 1000 г. н. э.) Thambetochen xanion Thambetochen xanion Оаху Вымер (около 1000 г. н. э.) Гигантский лебедь Cygnus falconeri Сицилия и Мальта Вымер (Средний плейстоцен) Лебедь-шипун Malacorhynchus scarletti Malacorhynchus scarletti Новая Зеландия Вымер (после 1500 г.) Розовоухая утка
Куриные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Megapodius molistructor Megapodius molistructor Новая Каледония и Тонга Вымер (около 1500 г.) Большеноги Megavitiornis altirostris Megavitiornis altirostris Фиджи Вымер Курообразные Sylviornis neocaledoniae Sylviornis neocaledoniae Новая Каледония и Пен Вымер
Журавлеобразные Пример Научное наименование Родной ареал Текущее состояние Континентальный родственник Рыжий маврикийский пастушок Aphanapteryx bonasia Маврикий Вымер (около 1700 г.) Пастушковые Diaphanapteryx hawkinsi Diaphanapteryx hawkinsi Чатем Вымер (около 1900 г.) Пастушок Дебуа Nesotrochis debooyi Пуэрто-Рико и Виргинские острова Вымер Nesotrochis picapicensis Nesotrochis picapicensis Куба Вымер Nesotrochis steganinos Nesotrochis steganinos Гаити Вымер Такахе Porphyrio hochstetteri Южный (остров, Новая Зеландия), Новая Зеландия Под угрозой исчезновения Porphyrio mantelli Porphyrio mantelli Северный (остров, Новая Зеландия), Новая Зеландия Вымер (около 1900 г.) Aptornis defossor Aptornis defossorA. otidiformis Новая Зеландия Вымер Мадагаскарский пушистый погоныш Fulica chathamensis Fulica chathamensis Чатем Вымер (около 1500 г.) Хохлатая лысухаи другие лысухи Маскаренская лысуха Fulica newtonii Маврикий и Реюньон Вымер (около 1700 г.) Fulica prisca Fulica prisca Новая Зеландия Вымер (около 1280 г.) Porphyrio coerulescens Porphyrio coerulescens Реюньон Вымер (около 1730 г.) Султанки
Голубиные