Značilnosti simpatrične speciacije in primeri



The simpatrična speciacija gre za vrsto speciacije, ki se pojavi, ko se dve skupini iste vrste, ki živita na istem zemljepisnem položaju, razvijata različno, dokler ne morejo več prečkati, pri čemer upoštevata različne vrste..

Na splošno, kadar so populacije fizično ločene, obstaja določena reproduktivna izolacija, kar pomeni, da posamezniki v eni populaciji izgubijo zmožnost prehoda s tistimi iz druge populacije..

O primerih simpatrične speciacije se pogosto razpravlja, ker morajo pokazati prepričljive dokaze, da nove vrste izvirajo iz iste vrste prednikov, pa tudi obstoj reproduktivne izolacije in da vzrok za nastanek nove vrste ni alopatrija (speciacija) alopatrično).

Simpatrična vrsta je vidna v številnih različnih vrstah organizmov, vključno z bakterijami, ciklidnimi ribami in jabolčnimi črvi. Vendar pa je v naravi težko vedeti, kdaj se pojavlja ali se pojavlja simpatrična vrsta..

Simpatrična speciacija je edinstvena, ker se pojavlja, ko dve subpopulaciji iste vrste zasedata isto ozemlje ali delita prekrivajoča se območja..

Čeprav je območje, v katerem živijo organizmi, enako, jih lahko razdelimo v dve različni skupini, ki sčasoma postaneta tako genetsko različni, da se ne moreta več razmnoževati..

Ko se dve skupini ne moreta več razmnoževati in zapustiti rodovitne potomce, se štejejo za različne vrste. Vendar je lahko težko ugotoviti, ali je prišlo do vrste, ki je bila simpatrična, kar je povzročilo veliko razprav med raziskovalci evolucijske biologije..

Na primer, dve tesno povezani vrsti steber sta bili prvotno mišljeni, da se razvijata s simpatrično speciacijo, vendar pa nadaljnje raziskave kažejo, da sta dve različni vrsti samostojno kolonizirali jezero..

Prva kolonizacija je pripeljala do nastanka vrste trnov, medtem ko so se druge vrste razvile iz druge kolonizacije..

Indeks

  • 1 Značilnosti simpatrične speciacije
  • 2 Primeri simpatrične speciacije
    • 2.1 V rastlinah
    • 2.2 Pri bakterijah
    • 2.3 Pri ciklidnih ribah
    • 2.4 Pri muhah  
  • 3 Reference

Značilnosti simpatrične speciacije

Jerry Coyne in H. Allen Orr sta razvila štiri merila za sklepanje, ali so se vrste pojavile simpatrično:

1 - Ozemlja vrste se morajo znatno prekrivati.

2 - Obstajati mora popolna speciacija (tj. Dve vrsti ne morejo prečkati in zapustiti rodovitnih potomcev).

3 - Vrste morajo biti sestrske vrste (med seboj najbolj povezane) ali del skupine, ki vključuje prednika in vse njihove potomce.

4 - Zgodovina geografskega ozemlja in razvoj vrste morata biti takšni, da se alopatrija zdi zelo malo verjetna, saj je simpatrična vrsta veliko manj pogosta od alopatrične..

Primeri simpatrične speciacije

V rastlinah

Simpatrična vrsta je pogostejša v rastlinskem svetu. Na primer, starševske rastline proizvajajo potomce, ki so poliploidne. Zato potomci živijo v istem okolju kot njihovi starši, vendar so reproduktivno izolirani.

Ta pojav speciacije, posredovan s poliploidijo, se pojavi na naslednji način. Običajno imajo posamezniki dva niza kromosomov (diploidija), enega od vsakega starša.

Vendar pa se lahko pojavijo napake v porazdelitvi kromosomov med delitvijo celic, kar povzroči nastanek potomcev z dvakrat toliko kopij (tetraploidija)..

Več kot dve kromosomski igri velja za poliploidijo (poli = veliko). V teh primerih se neizogibno pojavi reproduktivna izolacija, saj populacije poliploidnih posameznikov ni mogoče prečkati s populacijo diploidnih posameznikov..

V bakterijah

Resnični primeri simpatrične vrste so v naravi redko opazili. Menijo, da se simpatrična speciacija pogosteje pojavlja pri bakterijah, saj lahko bakterije izmenjujejo gene z drugimi posamezniki, ki niso progenitorji ali potomci, v procesu, ki je znan kot horizontalni prenos genov..

Pri bolnikih so opažali simpatičnost Bacillus, v vrstah bakterij Synechococcus, v bakterioplanktonu Vibrio splendidus, med drugim.

Podskupine vrst, ki doživljajo simpatrično speciacijo, bodo pokazale le nekaj razlik, saj so se razmeroma kratkotrajno razlikovale glede na časovno obdobje, v katerem se odvija evolucija..

Menijo, da je pomemben dejavnik v primerih simpatrične prilagoditve prilagajanje okoljskim razmeram. Če so nekateri člani specializirani za življenje v določenem okolju, lahko ta podskupina še naprej zavzema drugačno okoljsko nišo in sčasoma postane nova vrsta..

Pri ciklidnih ribah

Simpatrična selekcija je lahko tudi posledica kombinacije spolne selekcije in ekoloških dejavnikov. Študije afriških ciklidnih rib v jezeru Nyasa in drugih jezerih vzhodnoafriškega sistema razkolov zabeležijo tako imenovane jate vrst (posamezniki iste vrste, ki se "zbirajo" v veliki zbirki), ki so se pojavili v jezerih ekološko. uniforme.

Takšno stanje bistveno zmanjša možnosti, da je alopatrija vzrok za speciacijo, in lahko povzroči, da skupine žensk v populaciji razvijejo visoko afiniteto za moške z različnimi ekstremnimi fenotipskimi lastnostmi, kot so lestvice in oznake udov. ki se razlikujejo pri posameznikih s povprečno velikostjo.

Druge študije kažejo, da se simpatija med ciklidnimi ribami pojavlja tudi v rekah, ki hranijo jezera vzhodnoafriškega sistema razpok, kot tudi v jezerih kraterja v Nikaragvi, kjer obstajata dve vrsti ciklidnih rib Midas (Amphilophus), ki živijo v laguni Apoyo v Nikaragvi.

Raziskovalci so analizirali DNK, videz in ekologijo teh dveh sorodnih vrst. Dve vrsti, čeprav na splošno zelo podobne, imata majhne razlike v videzu in jih ni mogoče prečkati.

Vsi razpoložljivi dokazi kažejo, da se je ena vrsta razvila iz druge. Ciklidna populacija Midas je bila prvotno v laguni, novejše vrste pa so se razvile pred kratkim, kar v evolucijskem smislu pomeni manj kot pred 10.000 leti..

V muhah

Izjemno nedavni primer simpatrične speciacije se lahko pojavi v poletu jabolčnega črva, Rhagoletis pomonella.

Te muhe so uporabljale jajca le na plodovih dreves gloga, pred manj kot 200 leti pa so nekatere muhe začele polagati jajca na jabolka..

Zdaj obstajata dve skupini jabolčnih črvov: ena, ki položi jajca na trnje in tista, ki položi jajca na jabolka. Samci iščejo pare v isti vrsti sadja, v katerem so rasli, in samice položijo jajca v isto vrsto sadja, v katerem so rasle..

Zato bodo muhe, ki so rasle na trnju, dvignile potomce na trnje, in muhe, ki so rasle na jabolkih, bodo vzvratile potomce na jabolkih..

Med obema skupinama že obstajajo genetske razlike in v daljšem časovnem obdobju (evolucijski čas) lahko postanejo ločene vrste.

Zgoraj navedeno kaže, kako lahko pride do speciacije, tudi če različne podskupine iste vrste delijo isto geografsko ozemlje.

Reference

  1. Allender, C.J., Seehausen, O., Knight, M.E., Turner, G.F., & Maclean, N. (2003). Divergentna izbira med speciacijo jezerskih ciklidnih rib iz jezera Malawi, izpeljana iz vzporednih sevanj v svatovski barvi. Zbornik Nacionalne akademije znanosti, 100(24), 14074-14079.
  2. Geiger, M.F., McCrary, J.K., in Schliewen, U. K. (2010). Ni enostaven primer - Prva celovita filogenetska hipoteza za kompleks michaške Midas v Nikaragvi (Teleostei: Cichlidae: Amphilophus). Molekularna filogenetika in razvoj, 56(3), 1011-1024.
  3. Givnish, T. in Sytsma, K. (2000). Molekularna evolucija in prilagodljivo sevanje (1. izd.). Cambridge University Press.
  4. Mallet, J., Meyer, A., Nosil, P., & Feder, J.L. (2009). Prostor, simpatija in speciacija. Journal of Evolutionary Biology, 22(11), 2332-2341.
  5. McPheron, B.A., Smith, D.C., & Berlocher, S.H. (1988). Genetske razlike med rami gostiteljicami Rhagoletis pomonella. Narava, 336(6194), 64-66.
  6. Selz, O. M., Pierotti, M.E.R., Maan, M.E., Schmid, C., & Seehausen, O. (2014). Ženska prednost za moško barvo je nujna in zadostna za asortativno parjenje v dveh sestrskih vrstah ciklidov. Vedenjska ekologija, 25(3), 612-626.
  7. Solomon, E., Berg, L. in Martin, D. (2004). Biologija (7. izd.) Cengage Learning.
  8. Simpatrična speciacija. Vzpostavljeno iz: evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/speciationmodes_05
  9. Tilmon, K. (2008). Specializacija, specifikacija in sevanje: evolucijska biologija rastlinojedih žuželk (1. izd.). University of California Press.