Dzielić:
Symetryczne cechy specjacji i przykłady
The specjacja sympatyczna jest to rodzaj specjacji, który występuje, gdy dwie grupy tego samego gatunku, które żyją w tej samej lokalizacji geograficznej, ewoluują inaczej, dopóki nie będą mogły się już krzyżować, rozważając różne gatunki.
Ogólnie rzecz biorąc, gdy populacje są fizycznie rozdzielone, istnieje pewna izolacja reprodukcyjna, to znaczy jednostki w jednej populacji tracą zdolność do krzyżowania się z tymi z innej populacji.
Przykłady specjacji sympatycznej są często dyskutowane, ponieważ muszą wykazywać przekonujące dowody na to, że nowe gatunki pochodzą od tego samego gatunku przodków, jak również istnienie izolacji reprodukcyjnej i że przyczyną pojawienia się nowego gatunku nie jest alopatia (specjacja allopatric).
Specjację specjalną można zaobserwować u wielu różnych organizmów, w tym bakterii, pielęgnic i muchówek. Jednak w przyrodzie może być trudno wiedzieć, kiedy występuje lub wystąpiła specjacja sympatyczna..
Specjacja sympatyczna jest wyjątkowa, ponieważ występuje, gdy dwie subpopulacje tego samego gatunku zajmują to samo terytorium lub dzielą pokrywające się terytoria..
Chociaż obszar, w którym żyją organizmy, jest taki sam, można je podzielić na dwie różne grupy, które ostatecznie stają się tak genetycznie różne od siebie, że nie mogą się już rozmnażać.
Gdy dwie grupy nie mogą się już rozmnażać i opuszczać płodnego potomstwa, są uważane za różne gatunki. Jednak może być trudno określić, czy specjacja, która miała miejsce, jest typu sympatycznego, co doprowadziło do wielu dyskusji wśród badaczy biologii ewolucyjnej.
Na przykład początkowo sądzono, że dwa blisko spokrewnione gatunki kolczaste ewoluują dzięki specjacji sympatycznej, ale kolejne badania sugerują, że dwa różne gatunki kolonizowały jezioro niezależnie.
Pierwsza kolonizacja doprowadziła do pojawienia się gatunku kolczastego, podczas gdy inne gatunki wyewoluowały z drugiej kolonizacji.
Indeks
- 1 Charakterystyka specjacji sympatycznej
- 2 Przykłady specjacji sympatycznej
- 2.1 W roślinach
- 2.2 W bakteriach
- 2.3 U ryb pielęgnic
- 2.4 U much
- 3 referencje
Charakterystyka specjacji sympatycznej
Jerry Coyne i H. Allen Orr opracowali cztery kryteria, aby wywnioskować, czy gatunek pojawił się sympatycznie:
1-Terytoria gatunków muszą się znacząco pokrywać.
2-Musi istnieć pełna specjacja (tzn. Dwa gatunki nie mogą krzyżować się i opuszczać płodnego potomstwa).
3-Gatunek musi być gatunkiem siostrzanym (najbardziej spokrewnionym ze sobą) lub częścią grupy obejmującej przodka i wszystkich jego potomków.
4 - Historia terytorium geograficznego i ewolucja gatunku muszą być takie, że alopatia wydaje się bardzo mało prawdopodobna, ponieważ specjacja sympatyczna jest znacznie mniej powszechna niż allopatryczna.
Przykłady specjacji sympatycznej
W roślinach
Specjacja sympatyczna jest bardziej powszechna w świecie roślin. Na przykład rośliny rodzicielskie produkują potomstwo, które jest poliploidalne. Dlatego potomkowie żyją w tym samym środowisku co ich rodzice, ale są izolowani reprodukcyjnie.
To zjawisko specjacji, w którym pośredniczy poliploidalność, zachodzi w następujący sposób. Zazwyczaj osobnicy mają dwa zestawy chromosomów (diploidy), po jednym z każdego rodzica.
Jednakże mogą wystąpić błędy w dystrybucji chromosomów podczas podziału komórki, generując potomstwo z dwukrotnie większą liczbą kopii (tetraploidia).
Posiadanie więcej niż dwóch gier chromosomalnych jest uważane za poliploidalność (poli = wiele). W takich przypadkach nieuchronnie dochodzi do izolacji reprodukcyjnej, ponieważ populacji osobników poliploidalnych nie można skrzyżować z populacją osób diploidalnych.
W bakteriach
Prawdziwe przykłady specjacji sympatycznej rzadko obserwowano w przyrodzie. Uważa się, że specjacja sympatyczna występuje częściej u bakterii, ponieważ bakterie mogą wymieniać geny z innymi osobnikami, które nie są progenitorami lub potomkami, w procesie znanym jako poziomy transfer genów..
Zaobserwowano specjację sympatyczną w Bacillus, w gatunkach bakterii Synechococcus, w bakterioplanktonie Vibrio splendidus, między innymi.
Podgrupy gatunków, które doświadczają specjacji sympatycznej, będą wykazywać niewielkie różnice, ponieważ rozbiegają się przez stosunkowo krótki czas w stosunku do skali czasu, w której zachodzi ewolucja.
Uważa się, że ważnym czynnikiem w przypadku specjacji sympatycznej jest adaptacja do warunków środowiskowych. Jeśli niektórzy członkowie są wyspecjalizowani w życiu w określonym środowisku, podgrupa ta może nadal zajmować inną niszę środowiskową i ostatecznie z czasem przekształcić się w nowy gatunek..
W pielęgnicach
Selekcja sympatyczna może być również wynikiem połączenia doboru płciowego i czynników ekologicznych. Badania afrykańskich pielęgnic w jeziorze Nyasa i innych jeziorach we wschodnioafrykańskim systemie szczelinowym rejestrują tak zwane stada gatunków (osobniki tego samego gatunku, które „gromadzą się” w dużym zbiorowisku), które powstały w jeziorach ekologicznie mundury.
Taki stan znacznie zmniejsza szanse, że alopatia jest przyczyną specjacji, i może spowodować, że grupy kobiet w populacji rozwiną wysokie powinowactwo do mężczyzn o różnych ekstremalnych cechach fenotypowych, takich jak skala i oznakowanie kończyn. które różnią się u osób średniej wielkości.
Inne badania sugerują, że sympatia wśród ryb pielęgnic występuje także w rzekach zasilających jeziora Wschodnioafrykańskiego Systemu Szczelinowego, a także w jeziorach kraterowych Nikaragui, gdzie występują dwa gatunki pielęgnic Midas (Amphilophus), którzy mieszkają w lagunie Apoyo w Nikaragui.
Naukowcy przeanalizowali DNA, wygląd i ekologię tych dwóch blisko spokrewnionych gatunków. Te dwa gatunki, chociaż na ogół są bardzo podobne, mają niewielkie różnice w wyglądzie i nie można ich przekroczyć.
Wszystkie dostępne dowody sugerują, że jeden gatunek ewoluował od drugiego. Populacja pielęgnic Midas pierwotnie znajdowała się w lagunie, podczas gdy nowsze gatunki ewoluowały niedawno, co w kategoriach ewolucyjnych oznacza mniej niż 10 000 lat temu.
W muchach
Niezwykle niedawny przykład specjacji sympatycznej może występować w muchach robaka jabłkowego, Rhagoletis pomonella.
Muchy te składały jaja tylko na owocach drzew głogu, ale niecałe 200 lat temu niektóre muchy zaczęły składać jaja na jabłkach.
Teraz są dwie grupy much robaków: jedna, która składa jaja na cierniach, a druga składa jaja na jabłkach. Samce szukają par tego samego rodzaju owoców, w których rosły, a samice składają jaja w tym samym rodzaju owoców, w których rosły.
Dlatego muchy, które wyrosły na cierniach, wychowają potomstwo na cierniach, a muchy, które wyrosły na jabłkach, wychowają potomstwo na jabłkach.
Istnieją już różnice genetyczne między dwiema grupami i przez długi okres czasu (czas ewolucji) mogą stać się odrębnymi gatunkami.
Powyższe pokazuje, jak może wystąpić specjacja, nawet jeśli różne podgrupy tego samego gatunku mają to samo terytorium geograficzne.
Referencje
- Allender, C.J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F. i Maclean, N. (2003). Rozbieżna selekcja podczas specjacji pielęgnic z jeziora Malawi wnioskowała na podstawie równoległych promieniowań w zabarwieniu godowym. Materiały z Narodowej Akademii Nauk, 100(24), 14074-14079.
- Geiger, M. F., McCrary, J.K. i Schliewen, U. K. (2010). Nie jest to prosty przypadek - pierwsza kompleksowa hipoteza filogenetyczna dla kompleksu pielęgnic Midas w Nikaragui (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekularna filogenetyka i ewolucja, 56(3), 1011-1024.
- Givnish, T. & Sytsma, K. (2000). Ewolucja molekularna i promieniowanie adaptacyjne (Pierwsze wydanie). Cambridge University Press.
- Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., i Feder, J. L. (2009). Przestrzeń, sympatia i specjacja. Journal of Evolutionary Biology, 22(11), 2332-2341.
- McPheron, B.A., Smith, D.C., i Berlocher, S.H. (1988). Różnice genetyczne między rasami gospodarzy Rhagoletis pomonella. Natura, 336(6194), 64-66.
- Selz, O. M., Pierotti, M. E. R., Maan, M.E., Schmid, C. i Seehausen, O. (2014). Preferowanie przez kobiety koloru męskiego jest konieczne i wystarczające do kojarzenia asortatywnego u 2 pielęgnic gatunków siostrzanych. Ekologia behawioralna, 25(3), 612-626.
- Solomon, E., Berg, L. i Martin, D. (2004). Biologia (7 wyd.) Cengage Learning.
- Specjacja sympatyczna. Źródło: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
- Tilmon, K. (2008). Specjalizacja, specjacja i promieniowanie: biologia ewolucyjna owadów roślinożernych (Pierwsze wydanie). University of California Press.