SPECJACJA OKOŁOPORODOWA: CZYM JEST I PRZYKŁADY - BIOLOGIA - 2025

Peripatric specjacji w ewolucji Biology, odnosi się do tworzenia nowych gatunków z niewielkiej liczby osób, wyizolowanych z obwodem początkowym populacji.

Została zaproponowana przez Ernsta Mayra i jest jedną z jego najbardziej kontrowersyjnych teorii ewolucji. Początkowo nazywano ją specjacją przez efekt założycielski, później nazwano specjacją parapatryczną.

Źródło: Według Speciation_modes.svg: Ilmari Karonenderivative work: Mircalla22 (Speciation_modes.svg), za pośrednictwem Wikimedia Commons

Nowy gatunek pojawia się na granicach populacji centralnej, która ma większą liczbę osobników. Podczas procesu specjacji przepływ między populacjami może zostać maksymalnie zredukowany, aż przestanie istnieć. Tak więc wraz z upływem czasu populacja peryferyjna tworzy nowy gatunek.

W tym modelu specjacji wyróżniają się zjawiska dyspersji i kolonizacji. Gdy osobniki rozpraszają się, są narażone na presje selektywne (np. Warunki środowiskowe) inne niż pierwotna populacja, które ostatecznie prowadzą do dywergencji.

Wydaje się, że dryf genetyczny odgrywa szczególną rolę w modelu specjacji parapatrycznej, ponieważ izolowana populacja jest na ogół niewielka, a czynniki stochastyczne mają większy wpływ na populacje o zmniejszonych rozmiarach.

Definicja

Według Curtisa i Schnka (2006) specjacja okołoporodowa jest definiowana jako „grupa osobników tworzy nową populację. Jeśli grupa założycielska jest mała, może mieć określoną konfigurację genetyczną, niereprezentatywną dla oryginalnej populacji ”.

Może się to zdarzyć, gdy populacja doświadcza wąskiego gardła (znaczne zmniejszenie liczby jej osobników) lub jeśli niewielka liczba osobników migruje na peryferia. Migranci ci mogą składać się z jednej pary lub jednej zapłodnionej samicy.

To samo może się zdarzyć, gdy populacja doświadcza spadku wielkości. Kiedy następuje to zmniejszenie, obszar występowania maleje, a małe izolowane populacje pozostają na obrzeżach populacji początkowej. Przepływ genów między tymi grupami jest wyjątkowo mały lub zerowy.

Perspektywa historyczna

Mechanizm ten został zaproponowany przez biologa ewolucyjnego i ornitologa Ernsta Mayra w połowie lat pięćdziesiątych.

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

Mayr opisał ten model w artykule, który skupiał się na badaniach ptaków z Nowej Gwinei. Teoria została oparta na peryferyjnych populacjach ptaków, które znacznie różnią się od sąsiednich populacji. Mayr zgadza się, że jego propozycja jest w dużej mierze spekulacyjna.

Inny biolog mający wpływ na teorie ewolucji, Hennig, przyjął ten mechanizm i nazwał go specjacją kolonizacyjną.

Klasyfikacja

Zgodnie z klasyfikacją zaproponowanych przez tych autorów mechanizmów specjacji Curtisa i Schnka (2006) wyróżnia się trzy główne modele specjacji przez dywergencję: allopatyczny, parapatryczny i sympatyczny. Natomiast modele natychmiastowej specjacji to specjacja okołoporodowa i poliploidalna.

Z kolei Futuyma (2005) umieszcza specjację parapatryczną jako rodzaj specjacji allopatycznej - wraz z wikariancją. Dlatego specjacja okołoporodowa jest klasyfikowana według pochodzenia bariery rozrodczej.

Rola dryfu genów

Mayr sugeruje, że zmiana genetyczna izolowanej populacji zachodzi szybko, a przepływ genów wraz z populacją początkową zostaje odcięty. Zgodnie z rozumowaniem tego badacza, częstości alleli w niektórych loci byłyby inne niż w populacji początkowej, po prostu z powodu błędów próbkowania - innymi słowy, dryfu genetycznego.

Błąd próbkowania definiuje się jako przypadkowe rozbieżności między tym, co jest teoretycznie oczekiwane, a uzyskanymi wynikami. Na przykład załóżmy, że mamy worek czerwonej i czarnej fasoli w proporcji 50:50. Czystym przypadkiem, kiedy wybiorę 10 ziaren z woreczka, mogę dostać 4 czerwone i 6 czarnych.

Ekstrapolując ten przykład dydaktyczny na populacje, grupa „założycielska”, która zostanie utworzona na peryferiach, może nie mieć takich samych częstości alleli jak populacja początkowa.

Hipoteza Mayra sugeruje istotną zmianę ewolucyjną, która następuje szybko. Ponadto, ponieważ położenie geograficzne jest dość specyficzne i ograniczone, w połączeniu z czynnikiem czasu, nie zostałoby udokumentowane w zapisie kopalnym.

To stwierdzenie próbuje wyjaśnić nagłe pojawienie się gatunku w zapisie kopalnym, bez spodziewanych etapów pośrednich. Dlatego idee Mayra wyprzedziły teorię przerywanej równowagi, zaproponowaną przez Goulda i Eldredge'a w 1972 roku.

Kim są najlepsi kandydaci do specjacji okołoporodowej?

Nie wszystkie organizmy żywe wydają się być potencjalnymi kandydatami do specjacji okołoporodowej w celu spowodowania zmiany w ich populacjach.

Pewne cechy, takie jak mała zdolność do rozprzestrzeniania się i mniej lub bardziej siedzący tryb życia, powodują, że niektóre linie są podatne na grupy, tak że ten model specjacji może na nie wpływać. Ponadto organizmy muszą mieć tendencję do tworzenia małych populacji.

Przykłady

Ewolucyjne promieniowanie z rodzaju

Archipelag hawajski składa się z szeregu wysp i atoli zamieszkałych przez wiele gatunków endemicznych.

Archipelag zwrócił uwagę biologów ewolucyjnych na prawie 500 gatunków (niektóre endemiczne) z rodzaju Drosophila, które zamieszkują wyspy. Sugeruje się, że ogromne zróżnicowanie grupy nastąpiło dzięki kolonizacji kilku osobników na pobliskich wyspach.

Ta hipoteza została potwierdzona przez zastosowanie technik molekularnych do populacji Hawajów.

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

Specjacja jaszczurki

Jaszczurka z gatunku Uta stansburiana należy do rodziny Phrynosomatidae i pochodzi ze Stanów Zjednoczonych i północnego Meksyku. Jedną z jego najbardziej wyróżniających się cech jest występowanie polimorfizmów w jego populacjach.

Te populacje stanowią dobry przykład specjacji okołoporodowej. Istnieje populacja, która zamieszkuje wyspy Zatoki Kalifornijskiej i różni się znacznie w porównaniu z ich odpowiednikami w Stanach Zjednoczonych.

Osoby na wyspach różnią się znacznie pod względem różnych cech, takich jak rozmiar, ubarwienie i nawyki ekologiczne.

Odniesienie

1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, BE (2004). Biologia: nauka i przyroda. Edukacja Pearson.
2. Curtis, H. i Schnek, A. (2006). Zaproszenie na biologię. Panamerican Medical Ed.
3. Freeman, S. i Herron, JC (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
4. Futuyma, DJ (2005). Ewolucja. Sinauer.
5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC 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 dotyczące akt.
8. Russell, P., Hertz, P. i McMillan, B. (2013). Biologia: dynamiczna nauka. Edukacja Nelsona.
9. Soler, M. (2002). Ewolucja: podstawa biologii. Projekt Południowy.