Peryferyjna specjacja w tym, co zawiera i przykłady



The Specjacja peryferyjna, w biologii ewolucyjnej odnosi się do tworzenia nowych gatunków z niewielkiej liczby osobników, które były izolowane na peryferiach tej początkowej populacji.

Został zaproponowany przez Ernsta Mayra i jest jedną z jego najbardziej kontrowersyjnych teorii w ewolucji. Początkowo nazywano to specjacją dzięki efektowi założycielskiemu, później nazwano specjacją parapatryczną.

Nowe gatunki powstają w granicach populacji centralnej, która ma większą liczbę osobników. Podczas procesu specjacji przepływ między populacjami można zredukować do maksimum, aż przestanie istnieć. Tak więc z upływem czasu populacja peryferyjna stanowi nowy gatunek.

W tym modelu specjacji wyróżniają się zjawiska rozproszenia i kolonizacji. Gdy występuje rozproszenie jednostek, są one narażone na selektywne naciski (na przykład warunki środowiskowe) różniące się od początkowej populacji, która ostatecznie prowadzi do rozbieżności.

Wydaje się, że dryf genetyczny odgrywa szczególną rolę w modelu specjacji parapatrialnej, ponieważ izolowana populacja jest generalnie mała, a czynniki stochastyczne mają większy wpływ na populacje o małych rozmiarach.

Indeks

  • 1 Definicja
  • 2 Perspektywa historyczna
  • 3 Klasyfikacja
  • 4 Rola dryfu genów
  • 5 Kto jest najlepszym kandydatem do doświadczenia specjacji peryferycznej?
  • 6 Przykłady
    • 6.1 Promieniowanie ewolucyjne rodzaju Drosophila na Hawajach
    • 6.2 Specjacja w jaszczurce Uta stansburiana
  • 7 Odniesienie

Definicja

Według Curtisa i Schneka (2006) specjacja peryferyczna jest zdefiniowana jako „grupa osób zakłada nową populację. Jeśli grupa założycielska jest mała, może mieć określoną konfigurację genetyczną, nie reprezentatywną dla pierwotnej populacji ”.

Może się tak zdarzyć, jeśli populacja doświadczy wąskiego gardła (znaczna redukcja liczby osób) lub jeśli niewielka liczba osób migruje i znajduje się na peryferiach. Migranci ci mogą być utworzeni przez pojedynczą parę lub pojedynczą zapłodnioną samicę.

To samo może się zdarzyć, gdy populacja doświadczy spadku wielkości. Gdy występuje ta redukcja, obszar dystrybucji zmniejsza się i małe izolowane populacje pozostają na obrzeżach początkowej populacji. Przepływ genów między tymi grupami jest bardzo niski lub nie istnieje.

Perspektywa historyczna

Mechanizm ten zaproponował biolog ewolucyjny i ornitolog Ernst Mayr w połowie lat 50. XX wieku.

Według Mayra proces rozpoczyna się od rozproszenia małej grupy. W pewnym momencie (Mayr nie wyjaśnia wyraźnie, jak to się dzieje, ale przypadek odgrywa kluczową rolę) migracja między początkową populacją a małą izolowaną populacją zatrzymuje się.

Mayr opisał ten model w artykule, który koncentrował się na badaniu ptaków z Nowej Gwinei. Teoria opierała się na obwodowych populacjach ptaków, które znacznie różnią się od sąsiednich populacji. Mayr przyjmuje, że jego propozycja jest głównie spekulacyjna.

Inny wpływowy biolog z teorii ewolucji, Hennig, przyjął ten mechanizm i nazwał go specjacją przez kolonizację.

Klasyfikacja

Zgodnie z klasyfikacją Curtisa i Schneka (2006) mechanizmów specjacji zaproponowanych przez tych autorów, istnieją trzy główne modele specjacji dywergencji: allopatryczne, parapatrialne i sympatyczne. Podczas gdy modele natychmiastowej specjacji to peryferia i specjacja poliploidii.

Z drugiej strony Futuyma (2005) umieszcza specjację parapatryczną jako rodzaj specjacji allopatycznej - wraz z zastępowością. Tak więc specjacja peryferyczna jest klasyfikowana zgodnie z pochodzeniem bariery reprodukcyjnej.

Rola dryfu genów

Mayr proponuje, aby zmiana genetyczna wyizolowanej populacji nastąpiła szybko, a przepływ genetyczny wraz z początkową populacją został odcięty. Zgodnie z rozumowaniem tego badacza, częstotliwości alleliczne w niektórych loci różnią się od częstotliwości początkowej populacji, po prostu z powodu błędów próbkowania - innymi słowy, dryfu genetycznego.

Błąd próbkowania definiuje się jako przypadkowe rozbieżności między teoretycznie oczekiwanymi a uzyskanymi wynikami. Załóżmy na przykład, że mamy torbę czerwonej i czarnej fasoli w stosunku 50:50. Przez przypadek, kiedy wybiorę 10 ziaren z torby, mogę otrzymać 4 czerwone i 6 czarnych.

Ekstrapolując ten przykład dydaktyczny na populacje, może się zdarzyć, że grupa „założycieli”, która zostanie ustanowiona na peryferiach, nie ma takich samych częstotliwości allelicznych jak populacja początkowa.

Hipoteza Mayra zakłada znaczną zmianę ewolucyjną, która następuje szybko. Ponadto, ponieważ położenie geograficzne jest dość specyficzne i ograniczone, w połączeniu z czynnikiem czasowym, nie byłoby to udokumentowane w zapisie kopalnym.

To stwierdzenie ma na celu wyjaśnienie nagłego pojawienia się gatunku w zapisie kopalnym, bez oczekiwanych etapów pośrednich. Dlatego idee Mayra przewidywały teorię przerywanej równowagi, zaproponowaną przez Goulda i Eldredge'a w 1972 r..

Kim są najlepsi kandydaci do doświadczania specjacji peryferycznej?

Nie wszystkie żywe organizmy wydają się potencjalnymi kandydatami do specjacji peryferycznej, aby wywołać zmianę w ich populacji.

Pewne cechy, takie jak niska zdolność dyspersji i mniej lub bardziej siedzący tryb życia, przekształcają niektóre linie, które są podatne na ten model specjacji, w działanie na nie. Ponadto organizmy powinny mieć strukturę w małych populacjach.

Przykłady

Ewolucyjne promieniowanie gatunku Drosophila na Hawajach

W archipelagu Hawajów tworzy się szereg wysp i atoli zamieszkałych przez dużą liczbę gatunków endemicznych.

Archipelag zwrócił uwagę biologów ewolucyjnych na prawie 500 gatunków (niektóre endemiczne) tego rodzaju Drosophila którzy zamieszkują wyspy. Proponuje się, aby ogromna dywersyfikacja grupy nastąpiła dzięki kolonizacji kilku osobników na pobliskich wyspach.

Hipoteza ta została potwierdzona przez zastosowanie technik molekularnych w tych populacjach hawajskich.

Badania wykazały, że na pobliskich wyspach występują bliżej spokrewnione gatunki, a gatunki, które niedawno się rozeszły, zamieszkują nowe wyspy. Fakty te potwierdzają ideę specjacji peryferycznej.

Specjacja na jaszczurce Uta stansburiana

Jaszczurka gatunku Uta stansburiana Należy do rodziny Phrynosomatidae i pochodzi z regionów Stanów Zjednoczonych i północnego Meksyku. Do jego najwybitniejszych cech należy istnienie polimorfizmów w obrębie populacji.

Populacje te stanowią dobry przykład specjacji peryferycznej. Istnieje populacja, która zamieszkuje wyspy Zatoki Kalifornijskiej i jest bardzo zróżnicowana w porównaniu z ich odpowiednikami w Stanach Zjednoczonych..

Osobniki wysp różnią się znacznie pod względem różnych cech, takich jak wielkość, zabarwienie i nawyki ekologiczne.

Odniesienie

  1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, B. E. (2004). Biologia: nauka i natura. Pearson Education.
  2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie do biologii. Ed. Panamericana Medical.
  3. Freeman, S. i Herron, J. C. (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
  4. Futuyma, D. J. (2005). Ewolucja . Sinauer.
  5. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (Tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
  6. Mayr, E. (1997). Ewolucja i różnorodność życia: wybrane eseje. Harvard University Press.
  7. Rice, S. (2007).Encyklopedia ewolucji. Fakty na temat pliku.
  8. Russell, P., Hertz, P. i McMillan, B. (2013). Biologia: dynamiczna nauka. Edukacja Nelsona.
  9. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. South Project.